3．平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面，其截面如圖所示，發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，則
（1）玻璃球?qū)光的折射率為多大？
（2）若僅將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍增大，設(shè)a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb，試分析比較va與vb的大小關(guān)系并說明理由．

分析 由題，玻璃半球面上只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，說明光線在P、Q兩點恰好發(fā)生全反射，由幾何知識求出臨界角，再求解折射率．將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍增大，說明b光的臨界角大于a光的臨界角，由臨界角公式確定折射率的大小

解答 解：①由題意可知，光在球面上發(fā)生全反射的臨界角C=30°． 
玻璃球?qū)光的折射率為  $n=\frac{1}{sinC}=2$
②光的射出范圍增大，說明b光在球面上發(fā)生全反射的臨界角增大，即玻璃球?qū)光的折射率小于a光，由n=C/V可知，va小于vb．    
答：（1）玻璃球?qū)光的折射率為2；（2）若僅將a平行光換成b平行光，va小于vb．

點評 本題關(guān)鍵要掌握全反射的條件和臨界角公式．對于臨界角，當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)恰好發(fā)生全反射時，入射角等于臨界角．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場．在該區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球．O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點，a點為最高點，c點為最低點，bd沿水平方向．已知小球所受電場力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放．下列判斷正確的是（　�。�
A．小球能越過與O等高的d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動
B．當(dāng)小球運動到c點時，小球受到的洛侖茲力最大
C．小球從b點運動到c點，電勢能增大，動能先增大后減小
D．小球從a點到b點，重力勢能減小，電勢能增大

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

14．某小型發(fā)電機產(chǎn)生的交變電動勢表達(dá)式為e=100sin100πtV，則該電動勢（　�。�
A．有效值是50$\sqrt{2}$VB．頻率是100HzC．最大值是50$\sqrt{3}$VD．周期是0.02s

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．要想了解不同元件的性能，往往需要描繪它們的伏安特性曲線．
（1）為了測定和描繪“220V，40W”白熾電燈燈絲的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電．調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈L，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在220V交流電源的火線與零線間，輸出端有一個滑動觸頭P，移動它的位置，就可以使輸出電壓在0～250V之間連續(xù)變化，圖甲中給出了調(diào)壓變壓器的電路圖符號及交流電源的火線與零圖．實驗室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實驗器材．
a．在甲圖中完成實驗電路圖．
b．如果根據(jù)測量結(jié)果作出的伏安特性曲線如圖乙所示，試根據(jù)圖線確定，把兩個完全相同的“220V，40W”白熾燈串聯(lián)在220V交流電源的火線與零線間，這兩只電燈消耗的總電功率是33w．
（2）某壓敏電阻的伏安特性曲線如圖丙所示，它經(jīng)常被用作家電器的保護電路，如圖丁所示是某影碟機（VCD）的電源電路的一部分，CT表示電源插頭，S是電源開關(guān)，BX是保險絲，R是壓敏電阻，試通過伏安特性曲線說明壓敏電阻對變壓器的保護作用．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

18．如圖所示，一帶正電的質(zhì)點在固定的負(fù)的點電荷作用下繞該負(fù)電荷做勻速圓周運動，周期為T0，軌道平面位于紙面內(nèi)，質(zhì)點的速度方向如圖中箭頭所示．現(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強磁場，已知軌道半徑并不因此而改變，則（　�。�
A．若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將大于T0
B．若磁場方向指向紙里，質(zhì)點運動的周期將小于T0
C．若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將大于T0
D．若磁場方向指向紙外，質(zhì)點運動的周期將小于T0

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．科學(xué)家觀察到太陽系外某恒星有-行星，并測得該行星繞恒星運行一周所用的時間為1200年．行星與恒星的距離為地球到太陽距離的100倍．假定行星繞恒星運行的軌道和地球繞太陽運行的軌道都是圓形軌道．則利用以上數(shù)據(jù)可以求出的量有（　�。�
A．行星與地球的質(zhì)量之比B．恒星與太陽的質(zhì)量之比
C．恒星與太陽的密度之比D．行星與地球的運行速度之比

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，b是原線圈的中心接頭，電壓表V和電流表A均為理想電表，除滑動變阻器的電阻R以外其余電阻均不計．從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達(dá)式為u1=110$\sqrt{2}$sin（120πt）V．下列說法中正確的是（　�。�
A．t=$\frac{1}{720}$s時，c、d間的電壓瞬時值為55V
B．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為11V
C．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，電壓表和電流表的示數(shù)均變小
D．單刀雙擲開關(guān)與a連接，滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．如圖所示，質(zhì)量分別為mA，mB的A、B兩個楔形物體疊放在一起，B靠在豎直墻壁上，在力F的作用下，A、B都始終靜止不動，則（　�。�
A．墻壁對B的摩擦力大小為mgB．A、B之間一定有摩擦力的作用
C．力F增大，墻壁對B的摩擦力也增大D．力F增大，B所受的合外力一定不變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，長為L，傾角為θ的光滑絕緣斜面處于電場中，一帶電量為+q，質(zhì)量為m的小球，以初速度v0由斜面底端的A點開始沿斜面上滑，到達(dá)斜面頂端的速度仍為v0，則（　　）
A．A、B兩點的電勢差一定為$\frac{mgL}{q}$
B．小球在B點的電勢能一定小于小球在A點的電勢能
C．若電場是勻強電場，則該電場的場強一定是$\frac{mg}{q}$
D．若電場是勻強電場，則該電場的場強最大值一定是$\frac{mg}{q}$

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