【題目】如圖所示,一全反射棱鏡BCD,∠D=90°,BD=CD,E是BD的中點(diǎn),某單色光AE從E點(diǎn)射入棱鏡,AE∥BC,已知該色光在棱鏡中傳播的全反射臨界角為30°,BC邊長(zhǎng)為1,光在真空中傳播的速度為c,求:
①在BD界面發(fā)生折射時(shí)折射角的正弦值:
②該色光從進(jìn)入棱鏡到第一次射出棱鏡的時(shí)間。
【答案】①;②。
【解析】
根據(jù)全反射臨界角,由公式求出棱鏡的折射率,再根據(jù)折射定律求光線(xiàn)在BD界面發(fā)生折射時(shí)折射角的正弦值,做出光在棱鏡中的傳播路徑,根據(jù)幾何關(guān)系求出光線(xiàn)在棱鏡內(nèi)通過(guò)的路程,由 求出光在棱鏡中傳播速度,從而求得該色光從進(jìn)入棱鏡到第一次射出棱鏡的時(shí)間。
①已知光在棱鏡中傳播的全反射臨界角為,由:
得:
在BD界面發(fā)生折射時(shí),由折射定律得:
解得:
②光在BD邊上折射后射到BC邊上,由于入射角大于30°,所以在BC邊上發(fā)生全反射,最后從CD邊射出,光在介質(zhì)中的傳播路徑如圖所示:
在 中,根據(jù)正弦定理有:
解得:
,
則:
在中根據(jù)正弦定理有:
則:
則光在棱鏡中傳播的路徑長(zhǎng)為:
則光在棱鏡中傳播的時(shí)間為:
答:①在BD界面發(fā)生折射時(shí)折射角的正弦值為。
②該色光從進(jìn)入棱鏡到第一次射出棱鏡的時(shí)間為。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩物體,其位移-時(shí)間圖像分別如圖中直線(xiàn)和拋物線(xiàn)所示,其中,時(shí)刻圖像有兩個(gè)交點(diǎn),由圖可知( )
A. 乙物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B. 在時(shí)刻,乙物體的速度小于甲物體的速度
C. 在這段時(shí)間內(nèi)兩物體的平均速度相等
D. 這段時(shí)間內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)方向未改變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一圓心角為120°的扇形OAB,且扇形所在的平面平行于電場(chǎng)線(xiàn)、半徑OA為2m,C點(diǎn)為AB弧的中點(diǎn)。把一個(gè)電荷量為1×10-7C的負(fù)點(diǎn)電荷由電勢(shì)為零的某點(diǎn)移到O點(diǎn)克服電場(chǎng)力做功5×10-7J,將該電荷從O點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)電勢(shì)能增加2×10-7J,將該電荷沿圓弧從A移到C電場(chǎng)力做功4×10-7J,則()
A.O點(diǎn)的電勢(shì)為5V
B.A點(diǎn)的電勢(shì)高于O點(diǎn)的電勢(shì)
C.該電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為1×10-7J
D.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2V/m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)兩個(gè)四分之一圓弧軌道的最低點(diǎn)相切,圓心分別為O1、O2,半徑分別為R和2R,兩個(gè)小球P、Q先后從A點(diǎn)水平拋出,分別落在軌道的B、C兩點(diǎn)。已知B、C兩點(diǎn)處于同一水平直線(xiàn),在豎直方向上與A點(diǎn)相距0. 6R,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相比較,小球P的較短
B.兩小球從拋出到落在軌道上的速度變化量相比較,小球Q的較大
C.小球P與小球Q拋出時(shí)的速度之比為1:11
D.兩小球落在軌道上的瞬間,小球P的速度與水平方向的夾角較小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )
A.布朗微粒越大,受力面積越大,所以布朗運(yùn)動(dòng)越激烈
B.在兩個(gè)分子從無(wú)限遠(yuǎn)的地方不斷靠近的過(guò)程中,它們的分子力先增大后減小再增大
C.在兩個(gè)分子從無(wú)限遠(yuǎn)的地方不斷靠近的過(guò)程中,它們的分子勢(shì)能先增大后減小
D.兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí),它們的分子平均動(dòng)能一定相同
E.外界對(duì)封閉的理想氣體做正功,氣體的內(nèi)能可能減少
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,將一根電阻為R的絕緣硬金屬導(dǎo)線(xiàn)彎成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的正弦曲線(xiàn)形狀,其兩端a、b通過(guò)小金屬環(huán)保持與長(zhǎng)直金屬桿有著良好但無(wú)摩擦的接觸,導(dǎo)線(xiàn)與桿相交處二者絕緣,金屬導(dǎo)線(xiàn)兩端a、b間距離為2d,最高點(diǎn)到ab連線(xiàn)的距離為L,金屬桿電阻忽略不計(jì),空間中存在有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),寬度為d,方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場(chǎng)的邊界與金屬桿垂直,M和N位于磁場(chǎng)區(qū)域的邊界上,在外力的作用下,導(dǎo)線(xiàn)以恒定的速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),從b位于M左側(cè)的某一位置運(yùn)動(dòng)到a位于N右側(cè)的某一位置,則在此過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是
A. 導(dǎo)線(xiàn)上有電流通過(guò)的時(shí)間為
B. 導(dǎo)線(xiàn)上有電流通過(guò)的時(shí)間為
C. 外力所做的功為
D. 金屬導(dǎo)線(xiàn)所產(chǎn)生的焦耳熱為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角放置,導(dǎo)軌間距為L且電阻不計(jì),其頂端接有一阻值為R的電阻,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。一質(zhì)量為m的金屬棒以初速度v0由導(dǎo)軌底端M點(diǎn)上滑,經(jīng)一段時(shí)間滑行距離x到達(dá)最高點(diǎn)N后,又返回底端M點(diǎn)。金屬棒與兩導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,其接入電路中的電阻為r,重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是( )
A.金屬棒上滑過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量為
B.整個(gè)過(guò)程中電阻R中的電流先從b到a后從a到b
C.金屬棒下滑時(shí)間大于上滑時(shí)間
D.金屬棒上滑時(shí)間為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)是半圓形軌道水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),F(xiàn)從A點(diǎn)由靜止釋放-一個(gè)帶負(fù)電的小球,已知小球的質(zhì)量為m,重力加速度為g,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.小球一定能沿軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)
B.小球一定能沿軌道再次回到A點(diǎn)
C.小球第一次經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí),軌道受到的壓力一定大于3mg
D.若增大小球的比荷,則小球第一次通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速率將增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示為以O點(diǎn)為平衡位置,在A、B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子,圖乙為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖象,由圖可知下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 在t=0.2s時(shí),彈簧振子的加速度為正向最大
B. 在t=0.1s與t=0.3s兩個(gè)時(shí)刻,彈簧振子在同一位置
C. 從t=0到t=0.2s時(shí)間內(nèi),彈簧振子做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)
D. 在t=0.6s時(shí),彈簧振子有最小的彈性勢(shì)能
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