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如圖3－22所示，ABC為一透明材料做成的柱形光學元件的橫截面，該種材料折射率n＝2，AC為一半徑為R的圓弧，D為圓弧面圓心，ABCD構成正方形，在D處有一點光源。若只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線，從點光源射入圓弧AC的光中，有一部分不能從AB、BC面直接射出，求這部分光照射圓弧AC的弧長。

圖3－22


解析：設該種材料的臨界角為C，則：

sin C＝1/n，

解得C＝30°。

如圖所示，若沿DE方向射到AB面上的光線剛好發(fā)生全反射，則：∠ADF＝30°。

同理，若沿DG方向射入的光線剛好在BC面上發(fā)生全反射，則：∠CDG＝30°。

因此∠FDH＝30°。據幾何關系可得：弧長FH＝×2πR，

解得：弧長FH＝πR/6。

答案：πR/6


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


探究能力是物理學研究的重要能力之一，有同學通過設計實驗探究繞軸轉動而具有的轉動動能與哪些因素有關。他以圓形砂輪為研究對象，研究其轉動動能與質量、半徑、角速度的具體關系。砂輪由動力帶動勻速旋轉測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設尺子與砂輪間的摩擦力大小恒為牛頓（不計轉軸與砂輪的摩擦），分別取不同質量、不同半徑的砂輪，使其以不同的角速度旋轉進行實驗，得到數據如下表所示：

（1）由上述數據推導出轉動動能Ek與質量m、角速度ω、半徑r的關系式為     （比例系數用k表示）。 

（2）以上實驗運用了物理學中的一個重要的實驗方法是          。

半徑r/cm

質量m/kg

角速度ω(rad/s)

圈數

轉動動能Ek/J

4

1

2

8

4

1

3

18

4

1

4

32

4

2

2

16

4

3

2

24

4

4

2

32

8

1

2

16

12

1

2

24

16

1

2

32

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，是物體做簡諧運動的x－t圖象，以下說法不正確的是

     A．物體振幅在－2cm到2cm之間變化

     B．1s末物體速度方向沿x軸負方向

     C．1．5s時物體的位移最大加速度最大

     D．2s末物體的速度最大，動能最大

  

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示是一列簡諧橫波上A、B兩點的振動圖像，A、B兩點相距8m。求：

     （1）這列波可能的波長

     （2）這列波可能的波速

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


固定的半圓形玻璃磚的橫截面如圖3－18，O點為圓心，OO′為直徑MN的垂線。足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側且垂直于MN。由A、B兩種單色光組成的一束光沿半徑方向射向O點，入射光線與OO′夾角θ較小時，光屏NQ區(qū)域出現兩個光斑，逐漸增大θ角，當θ＝α時，光屏NQ區(qū)域A光的光斑消失，繼續(xù)增大θ角，當θ＝β時，光屏NQ區(qū)域B光的光斑消失，則________。

圖3－18

A．玻璃磚對A光的折射率比對B光的大

B．A光在玻璃磚中傳播速度比B光的大

C．α＜θ＜β時，光屏上只有1個光斑

D．β＜θ＜時，光屏上只有1個光斑

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科目：高中物理 來源： 題型：


據報道，歐洲大型強子對撞機開足馬力可以把粒子加速到光速的99.9%，單束粒子能量可達到7萬億電子伏特。下列說法正確的是________。

A．如果繼續(xù)對粒子加速，粒子速度可以達到光速

B．如果繼續(xù)對粒子加速，粒子速度可能超過光速

C．粒子高速運動時質量大于靜止時的質量

D．粒子高速運動時質量小于靜止時的質量

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列有關對光的認識正確的是________。

A．光在同一介質中沿直線傳播

B．海市蜃樓是全反射的結果

C．用光導纖維束傳送圖像信息，這是光的衍射的應用

D．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光折射的結果

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖1－13，光滑水平地面上有三個物塊A、B和C，它們具有相同的質量，且位于同一直線上。開始時，三個物塊均靜止。先讓A以一定速度與B碰撞，碰后它們粘在一起，然后又一起與C碰撞并粘在一起。求前后兩次碰撞中損失的動能之比。

圖1－13

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，x軸在水平地面內，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡，其中b和c是從同一點拋出的，不計空氣阻力，則

A：a的飛行時間比b的長 

B：b和c的飛行時間相同

C：a的水平速度比b的小 

D：b的初速度比c的大

 


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