17．如圖所示，平行光束射到中空玻璃球上，玻璃球內(nèi)外球面半徑分別為b、a，玻璃球體的折射率為n．射到球面的光線通過(guò)折射有一部分能射進(jìn)空腔內(nèi)部，試求能射入空腔內(nèi)部的光線所對(duì)應(yīng)入射光線的橫截面積．

分析 作出經(jīng)過(guò)外殼折射后恰好在內(nèi)表面發(fā)生全反射的臨界光線，結(jié)合幾何關(guān)系以及折射定律求出能進(jìn)入空心球殼的入射平行光束的橫截面積．

解答 解：由對(duì)稱性知所求入射光束的截面應(yīng)是一個(gè)圓．
設(shè)AB為所求光束的臨界光線，入射角為i，經(jīng)球殼外表面折射后折射角為r．
則 n=$\frac{sini}{sinr}$，得 sinr=$\frac{sini}{n}$
在E點(diǎn)正好發(fā)生全反射，則sinC=$\frac{1}{n}$
在△BEO中，由正弦定理，有：$\frac{sinr}$=$\frac{a}{sin（180°-C）}$
得 a=$\frac{nsinr}$=$\frac{sini}$
又 R=a•sini=b
所以平行光束的橫截面積為S=πR2=πb2．
答：能射入空腔內(nèi)部的光線所對(duì)應(yīng)入射光線的橫截面積為πb2．

點(diǎn)評(píng) 本題解答的關(guān)鍵是作出邊界光路，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)和折射定律結(jié)合解答．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．如圖所示為多用電表的刻度盤．選用倍率為“×100”的電阻檔正確測(cè)量電阻，表針位置如圖所示，則：

①所測(cè)電阻的阻值為1.5×103Ω；如果要用此多用電表正確測(cè)量一個(gè)阻值約為2.0×104Ω的電阻，為了使測(cè)量結(jié)果比較精確，應(yīng)選用的歐姆檔是×1 k（選填“×10”、“×100”或“×1k”）．
②當(dāng)選用量程為250mA的電流擋正確測(cè)量電流時(shí)，表針位置如圖所示，則所測(cè)電流為154mA．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．質(zhì)量為m的物體，在水平推力F作用下，分別在光滑水平面和粗糙水平面上移動(dòng)相同的位移s，推力F對(duì)物體兩次所做功的關(guān)系是（　�。�
A．兩次所做的功一樣多
B．在光滑水平面上所做的功多
C．在粗糙水平面上所做的功多
D．做功的多少與物體通過(guò)這段位移的時(shí)間有關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．如圖所示，輕桿長(zhǎng)3L，在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B，光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過(guò)桿上距球A為L(zhǎng)處的O點(diǎn)，外界給系統(tǒng)一定能量后，桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球B恰好無(wú)作用力．忽略空氣阻力．則球B在最高點(diǎn)時(shí)（　�。�
A．球B的速度為零B．球A的速度大小為$\sqrt{2gL}$
C．水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力為1.5mgD．水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力為2.5mg

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面且電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過(guò)程中（　　）
A．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同B．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同
C．導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差相同D．通過(guò)導(dǎo)體框截面的電荷量不同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

2．下列有關(guān)光現(xiàn)象的說(shuō)法不正確的是（　�。�
A．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象
B．陽(yáng)光下茂密樹蔭中地面上的圓形亮斑是衍射現(xiàn)象
C．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紫光改為紅光，則條紋間距一定變大
D．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．有一電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸方向的電場(chǎng)，其電勢(shì)ϕ隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子只在電場(chǎng)力的作用下，以初速度v0從x=0處的O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)并沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)于該粒子運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中不正確的是（　�。�
A．粒子從x=0處運(yùn)動(dòng)到x=x1處的過(guò)程中動(dòng)能逐漸減小
B．粒子從x=x1處運(yùn)動(dòng)到x=x3處的過(guò)程中電勢(shì)能逐漸減小
C．欲使粒子能夠到達(dá)x=x4處，則粒子從x=0處出發(fā)時(shí)的最小速度應(yīng)為$2\sqrt{\frac{q{ϕ}_{0}}{m}}$
D．若v0=$2\sqrt{\frac{2q{ϕ}_{0}}{m}}$，則粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度為$\sqrt{\frac{6q{ϕ}_{0}}{m}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

6．如圖所示，一個(gè)小型旋轉(zhuǎn)式交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈的線框面積為S，共有n匝，總電阻為r，外電路上接有一個(gè)阻值為R的定值電阻、理想交流電流表A和二極管D．線圈以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁場(chǎng)方向垂直的對(duì)稱軸OO′勻速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．交流電流表的示數(shù)一直在變化
B．若用一根導(dǎo)線連接M、N兩點(diǎn)，電阻R上的功率不變
C．R兩端電壓的有效值U=$\frac{nBSωR}{2（R+r）}$
D．一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量q=$\frac{2nBS}{R+r}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

7．如圖所示，一輕桿兩端分別固定著質(zhì)量為mA和mB的兩個(gè)小球A和B（可視為質(zhì)點(diǎn)）．將其放在一個(gè)直角形光滑槽中，已知輕桿與槽右壁成α角，槽右壁與水平地面成θ角時(shí)，兩球剛好能平衡，且α≠θ，則A、B兩小球質(zhì)量之比為（　�。�
A．$\frac{cosα•cosθ}{sinα•sinθ}$B．$\frac{sinα•sinθ}{cosα•cosθ}$
C．$\frac{sinα•cosθ}{cosα•sinθ}$D．$\frac{cosα•sinθ}{sinα•cosθ}$

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案