15．如圖所示，光線經(jīng)過圓心垂直入射到折射率為$\frac{\sqrt{6}}{2}$的半圓柱型玻璃磚上．現(xiàn)在讓半圓柱型玻璃磚在紙平面內(nèi)繞圓心O順時(shí)針轉(zhuǎn)過60°，入射光線的方向和入射點(diǎn)保持不變，則：
（1）在玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，光線從玻璃射出是否可能發(fā)生全反射？
（2）如果發(fā)生全反射請(qǐng)通過計(jì)算說明理由．如果不發(fā)生全反射，則出射光線與原來的出射光線相比，轉(zhuǎn)過了多少角度？

分析 （1）產(chǎn)生全反射的條件是：一是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；二是入射角大于或等于臨界角．根據(jù)這個(gè)條件解答．
（2）光線不不發(fā)生全反射，根據(jù)折射定律求出折射角，再由幾何知識(shí)求出射光線轉(zhuǎn)過的角度．

解答 解：（1）產(chǎn)生全反射的條件是：一是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)；二是入射角大于或等于臨界角．在玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，折射光線射到玻璃磚圓弧面時(shí)入射角為0°，小于臨界角，不可能發(fā)生全反射．
（2）玻璃磚在紙平面內(nèi)繞圓心O順時(shí)針轉(zhuǎn)過60°時(shí)，入射角 i=60°，設(shè)折射角為r，由折射定律得：
n=$\frac{sini}{sinr}$
解得：r=30°
根據(jù)幾何知識(shí)可得，出射光線與原來的出射光線相比，轉(zhuǎn)過的角度為：
α=i-r=30°
答：（1）在玻璃磚轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，光線從玻璃射出不可能發(fā)生全反射．
（2）出射光線與原來的出射光線相比，轉(zhuǎn)過的角度為30°．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要掌握全反射的條件，對(duì)于全反射的條件可以根據(jù)折射定律理解記住，兩個(gè)條件缺一不可．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

5．某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究直流玩具電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，木塊左端連接紙帶，放在水平桌面上，右端通過不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩系在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上．

（1）電動(dòng)機(jī)和電流表串聯(lián)接在電壓為U的恒壓直流電源上，接通電源，使電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列連續(xù)的點(diǎn)，如圖所示．當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定時(shí)，電流的讀數(shù)為I．

由圖中紙帶的數(shù)據(jù)可以算出木塊勻速時(shí)的速度v=1.2m/s（保留兩位有效數(shù)字）．
（2）撤去電動(dòng)機(jī)，在細(xì)繩右端掛上砝碼盤，在砝碼盤上放適量的砝碼，釋放砝碼盤，輕推木塊，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出間隔均勻的點(diǎn)，記下此時(shí)砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．則電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為mgv（用題目所給出的物理量的字母表示，下同）
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為$\frac{mgv}{UI}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．游樂園中的豎直摩天輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其每個(gè)載客輪艙能始終保持豎直直立狀（如圖所示），現(xiàn)對(duì)于放置在該摩天輪輪艙水平底板上游客的旅行包（質(zhì)量為m）隨摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（　　）
A．旅行包隨摩天輪的運(yùn)動(dòng)過程中始終受到輪艙水平底板的靜擦力作用
B．隨摩天輪上升過程，摩擦力對(duì)旅行包有時(shí)做正功，有時(shí)做負(fù)功
C．旅行包隨摩天輪下降過程可能處于失重狀態(tài)
D．旅行包隨摩天輪運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)對(duì)輪艙水平底板的壓力相差2mg

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，O點(diǎn)為四分之一圓弧軌道AB的圓心，且半徑OA水平．一個(gè)小球從O點(diǎn)以初速度v0=5m/s水平拋出，恰好擊中圓弧軌道的中點(diǎn)C（g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力），則下列說法正確的是（　　）
A．小球在C點(diǎn)的速度方向與圓弧軌道垂直
B．只調(diào)整水平初速度大小，則小球不可能垂直擊中圓弧軌道
C．由題中條件可解得該圓弧軌道半徑為R=5m
D．由題中條件可解得該圓弧軌道半徑為R=5$\sqrt{2}$m

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，光滑絕緣水平面上嵌入一無限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線．一質(zhì)量為0.02kg的金屬環(huán)在該平面內(nèi)以大小v0=2m/s、方向與電流方向成60°角的初速度滑出．則（　�。�
A．金屬環(huán)最終將靜止在水平面上的某處
B．金屬環(huán)最終沿垂直導(dǎo)線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．金屬環(huán)受安培力方向始終和受到方向相反
D．金屬環(huán)中產(chǎn)生的電能最多為0.03J

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，用一根輕繩晾曬重量為G的衣服，衣服是通過一個(gè)光滑的小圓環(huán)穿過細(xì)繩后懸掛起來的，此時(shí)繩兩段間的夾角為120°，繩中張力為F1；若在環(huán)上加一水平拉力使細(xì)繩的一部分處在豎直線上，此時(shí)晾衣繩中的張力大小為F2，不計(jì)小圓環(huán)的重力，則下列關(guān)系正確的是（　�。�
A．F2=F1=GB．F2＞F1＞GC．F2＜F1=GD．F2＜F1＜G

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．下列關(guān)于三種宇宙速度的說法中正確的是（　　）
A．第一宇宙速度v1=7.9km/s，第二宇宙速度v2=11.2km/s，則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度大于等于v1，小于v2
B．美國發(fā)射的“鳳凰”號(hào)火星探測(cè)衛(wèi)星，其發(fā)射速度大于第三宇宙速度
C．第三宇宙速度是在地面附近使物體可以掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運(yùn)行的人造衛(wèi)星的最大運(yùn)行速度
D．第一宇宙速度7.9km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．鋁箔被α粒子轟擊后發(fā)生了以下核反應(yīng)：${\;}_{13}^{27}$Al+${\;}_{2}^{4}$He→X+${\;}_{0}^{1}$n．下列判斷正確的是（　�。�
A．${\;}_{0}^{1}$n是質(zhì)子B．${\;}_{0}^{1}$n是電子
C．X是${\;}_{14}^{28}$Si的同位素D．X是${\;}_{15}^{31}$P的同位素

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，不帶電的質(zhì)量為m物體a和帶電量為+q的質(zhì)量2m的物體b通過輕繩和不計(jì)摩擦的定滑輪相連，均處于靜止?fàn)顟B(tài)．a(chǎn)與水平面上固定的勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，Q點(diǎn)有一擋板，若有物體與其垂直相碰會(huì)以原速率彈回．現(xiàn)剪斷a、b之間的繩子，a開始上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，b下落至P點(diǎn)后，在P點(diǎn)有一個(gè)特殊的裝置使b以落至P點(diǎn)前瞬間的速率水平向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在P、Q之間加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E=$\frac{mg}{q}$（圖中未畫出）當(dāng)b靜止時(shí)，a恰好首次到達(dá)最低點(diǎn)，已知PQ長(zhǎng)S0，重力加速度為g，b距P點(diǎn)高h(yuǎn)，且僅經(jīng)過P點(diǎn)一次，b與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，a、b均可看做質(zhì)點(diǎn)，彈簧在彈性限度范圍內(nèi)，試求：
（1）物體a的最大速度的大��；
（2）物體b停止的位置與P點(diǎn)的距離d．

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