14.如圖所示,一橫截面為等腰三角形的玻璃三棱鏡,其頂角θ為銳角,折射率為2.現(xiàn)在橫截面內(nèi)有一光線從其左側(cè)而上半部分射入棱鏡,不考慮棱鏡內(nèi)部的反射.若保持入射光線在過(guò)入射點(diǎn)的法線的下方一側(cè),且要求入射角為任何值的光線都會(huì)從棱鏡的右側(cè)面射出,則頂角目的取值范圍是( 。
A.0°<θ<30°B.0°≤θ≤30°C.30°≤θ<45°D.30°≤θ<60°

分析 作出光路圖,根據(jù)光的折射定律結(jié)合光在另一側(cè)面上折射時(shí)不能發(fā)生全反射,通過(guò)幾何關(guān)系求出頂角的范圍.

解答 解:設(shè)入射光線經(jīng)玻璃折射時(shí),入射角為i,折射角為r,射至棱鏡右側(cè)面的入射角為α,根據(jù)折射定律得,
sini=nsinr     ①
由幾何關(guān)系得,
 θ=α+r        ②
當(dāng)i=0時(shí),由①知r=0,α有最大值αm.由②知,
θ=αm.③
同時(shí)αm應(yīng)小于玻璃對(duì)空氣全反射的臨界角.即
sinαm<$\frac{1}{n}$=$\frac{1}{2}$,即 αm<30° ④
由①②③④式及題設(shè)條件可知 0<θ<30°.
故選:A

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握光的折射定律,以及掌握發(fā)生全反射的條件和臨界角公式 sinC=$\frac{1}{n}$.

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:多選題

4.在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步.下列表述符合物理學(xué)史實(shí)的是( 。
A.普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象,第一次提出了能量量子化理論
B.愛(ài)因斯坦為了解釋光電效應(yīng)的規(guī)律,提出了光子說(shuō)
C.盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D.貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射性的研究,發(fā)現(xiàn)原子核是由質(zhì)子和中子組成的
E.玻爾大膽提出假設(shè),認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.如圖(甲)所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面,在紙面內(nèi)固定一條以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為L(zhǎng)的圓弧形金屬導(dǎo)軌,長(zhǎng)也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒OA繞O點(diǎn)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),棒的A端與導(dǎo)軌接觸良好,OA、導(dǎo)軌、電阻R構(gòu)成閉合電路.

(1)試根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n$\frac{△ϕ}{△t}$,證明導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=$\frac{1}{2}$BωL2
(2)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種帶有閃爍燈的自行車后輪,如圖(乙)所示.車輪與輪軸之間均勻地連接4根金屬條,每根金屬條中間都串接一個(gè)小燈,阻值為R=0.3Ω并保持不變,車輪半徑r1=0.4m,輪軸半徑可以忽略.車架上固定一個(gè)強(qiáng)磁鐵,可形成圓心角為θ=60°的扇形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T,方向如圖(乙)所示.若自行車前進(jìn)時(shí),后輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒為ω=10rad/s,不計(jì)其它電阻和車輪厚度.求金屬條ab進(jìn)入
磁場(chǎng)時(shí),ab中感應(yīng)電流的大小和方向.(計(jì)算時(shí)可不考慮燈泡的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖,在豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD.導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),電阻不計(jì).一根電阻不計(jì)的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng).棒與導(dǎo)軌垂直,并接觸良好.導(dǎo)軌之間有水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B.導(dǎo)軌右邊與電路連接.電路中的三個(gè)定值電阻阻值分別為2R、R和R.在BD間接有一水平放置的平行板電容器C,板間距離為d.當(dāng)ab棒以速度v0一直向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),在電容器正中心的質(zhì)量為m的帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).
(1)試判斷微粒的帶電性質(zhì)及所帶電量的大。
(2)若ab棒突然以2v0的速度一直向左勻速運(yùn)動(dòng),則帶電微粒經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)到電容器的上板?其電勢(shì)能和動(dòng)能各增加了多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖,質(zhì)量為M的絕熱活塞把一定質(zhì)量的理想氣體密封在豎直放置的絕熱氣缸內(nèi).活塞可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng).現(xiàn)通過(guò)電熱絲對(duì)理想氣體十分緩慢地加熱.設(shè)氣缸處在大氣中,大氣壓強(qiáng)恒定.經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間后,下列說(shuō)法正確的(  )
A.氣缸中氣體的壓強(qiáng)比加熱前要大
B.氣缸中氣體的壓強(qiáng)保持不變
C.氣缸中氣體的體積比加熱前要少
D.氣缸中氣體的內(nèi)能可能和加熱前一樣大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖所示的直角坐標(biāo)系中,在直線x=-2a到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),其中x軸上方的電場(chǎng)方向沿y軸正方向,x軸下方的電場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向.一群電荷量為-q、質(zhì)量為m的粒子被加速電壓U0加速后,從電場(chǎng)左邊界上A(-2a,a)到C(-2a,0)區(qū)域內(nèi),依次連續(xù)沿x軸正方向射入有界勻強(qiáng)電場(chǎng).從A點(diǎn)射入的粒子,恰好從y軸上的A′(0,-a)沿x軸正方向射出有界勻強(qiáng)電場(chǎng),其軌跡如圖所示.不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大。
(2)粒子在AC間的位置坐標(biāo)y為何值時(shí),粒子通過(guò)電場(chǎng)后速度沿x軸正方向?
(3)若以直線x=2a上的某點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi),存在垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使沿x軸正方向射出電場(chǎng)的粒子,經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,都能通過(guò)直線x=2a與圓形磁場(chǎng)邊界的一個(gè)交點(diǎn)處而被收集,求圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積Smin及相應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

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6.${\;}_{92}^{235}$U原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng),其裂變方程為${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→X+${\;}_{38}^{94}$Sr+2${\;}_{0}^{1}$n,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.X的原子核中含有141個(gè)核子
B.X的原子核中含有86個(gè)中子
C.因?yàn)榱炎冡尫拍芰,出現(xiàn)質(zhì)量虧損,所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)減少
D.隨著地球環(huán)境的不斷變化,${\;}_{92}^{235}$U的半衰期可能變短也可能變長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.蘇聯(lián)科學(xué)家齊奧爾科夫斯基提出了多級(jí)火箭的概念.把火箭一級(jí)一級(jí)的接在一起,三級(jí)火箭從上到下依次為運(yùn)載物、第三級(jí)、第二級(jí)和第一級(jí)構(gòu)成,實(shí)際應(yīng)用中一般不會(huì)超過(guò)四級(jí),可以簡(jiǎn)化成模型,運(yùn)載物的質(zhì)量為M,每一級(jí)的質(zhì)量為m,當(dāng)運(yùn)載物和三級(jí)物離開地面時(shí)已經(jīng)具有速度v0,點(diǎn)火過(guò)程連續(xù),上次一點(diǎn)火后緊接著點(diǎn)火下一級(jí)(可以看成反沖現(xiàn)象),每一級(jí)物分離時(shí)速度大小均為$\frac{{v}_{0}}{2}$,每次分離時(shí)間t,M=3m忽略空氣阻力,不考慮燃料消耗質(zhì)量,重力加速度為g.
(1)當(dāng)?shù)谝患?jí)與火箭主體分離時(shí),求火箭主體速度.
(2)最后一次分離運(yùn)載物獲得推力為多大.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖,在電場(chǎng)中有a,b兩點(diǎn),試比較a,b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小Ea、Eb;引入一個(gè)點(diǎn)電荷,比較在a,b兩處受到的電場(chǎng)力Fa,F(xiàn)b,則( 。
A.Ea>Eb;Fa>FbB.Ea>Eb;Fa<FbC.Ea<Eb;Fa<FbD.Ea=Eb;Fa=Fb

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同步練習(xí)冊(cè)答案