5.如圖所示,ABC表示直角棱鏡的橫截面,棱鏡的角∠ABC=θ,緊貼直角邊AC的是一塊平面鏡,紅光SO射到棱鏡的AB面上,調(diào)整SO的方向與AB的夾角∠SOA=β時,從AB面的出射的光線與SO重合,則該棱鏡對紅光的折射率為$\frac{cosβ}{sinθ}$,紅光在棱鏡中的速度是空氣中光速的$\frac{sinθ}{cosβ}$倍.

分析 由題意可知從AB面出射的光線與入射光線SO恰好重合,因此根據(jù)光路可逆可知SO的折射光線是垂直于BC的,然后根據(jù)折射定律即可求解折射率,再由n=$\frac{c}{v}$求紅光在棱鏡中的速度.

解答 解:要使從AB面出射的光線與入射光線SO恰好重合,根據(jù)光路可逆可知,SO通過AB面的折射光線應(yīng)與BC垂直,光路圖如圖所示:

根據(jù)幾何關(guān)系可知:入射角為i=90°-β,折射角為 r=θ.
則其折射率為:n=$\frac{sini}{sinr}$=$\frac{cosβ}{sinθ}$
由n=$\frac{c}{v}$,得紅光在棱鏡中的速度與空氣中光速的關(guān)系 $\frac{v}{c}$=$\frac{1}{n}$=$\frac{sinθ}{cosβ}$
故答案為:$\frac{cosβ}{sinθ}$,$\frac{sinθ}{cosβ}$.

點(diǎn)評 解決幾何光學(xué)問題的關(guān)鍵是,根據(jù)題意正確畫出光路圖,然后根據(jù)幾何關(guān)系以及相關(guān)物理知識處理.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖甲所示為“阿特武德機(jī)“的示意圖,它是早期測量重力加速度的器械,由英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特武德于1784年制成.他將質(zhì)量均為M的重物用繩連接后,放在光滑的輕質(zhì)滑輪上,處于靜止?fàn)顟B(tài).再在一個重物上附加一質(zhì)量為m的小重物,這時由于小重塊的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的勻加速運(yùn)動,完成一次實(shí)驗(yàn)后,換用不同質(zhì)量的小重物,重復(fù)實(shí)驗(yàn),測出不同m時系統(tǒng)的加速度a.得到多組a、m數(shù)據(jù)后,作出圖象乙.
(1)為了作出圖乙需要直接測量的物理量有AD;
A.小重物的質(zhì)量mB.滑輪的半徑R C.繩子的長度L D.重物移動的距離h及移動這段距離所用的時間t
(2)請推導(dǎo)$\frac{1}{a}$隨$\frac{1}{m}$變化的函數(shù)式$\frac{1}{a}=\frac{2M}{g}•\frac{1}{m}+\frac{1}{g}$;
(3)如圖乙所示,已知該圖象斜率為k,縱軸截距為b,則可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=$\frac{1}$,并可求出重物質(zhì)量M=$\frac{k}{2b}$.

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16.用游標(biāo)為10分度(測量值可準(zhǔn)確到0.1mm)的卡尺測量小球的直徑,測量的示數(shù)如圖所示,讀出小球直徑d的值為17.5mm.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

13.如圖所示,一長度為L輕質(zhì)細(xì)線一端固定在豎直擋板上的0點(diǎn),另一端拴一個質(zhì)量為m的小球,開始細(xì)線剛好被拉直,與水平方向成夾角θ=30°,N為0點(diǎn)正下方水平地面上一點(diǎn),0N距離恰好等于細(xì)線長度,小球與地面間動摩擦因數(shù)為μ,把小球無初速釋放,小球運(yùn)動到最低點(diǎn)N時剪斷細(xì)線,求:
(1)小球在剛到N點(diǎn)時細(xì)線上的張力大小(剪斷前瞬間);
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,水平地面上固定一個光滑的絕緣斜面ABC,斜面的傾角θ=37°.一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球從O點(diǎn)以初速度v0水平向右拋出,恰好落在光滑斜面頂端,并剛好沿斜面下滑,到達(dá)斜面底端C的速度是在頂端A的兩倍,若空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度的大小E=$\frac{mg}{2q}$,再將小球從O點(diǎn)以一定的速度水平向右拋出,則小球恰好落在光滑斜面底端C點(diǎn),求此時小球水平拋出的速度.(取sin37°=$\frac{3}{5}$,cos37°=$\frac{4}{5}$)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.空間存在著平行于x軸方向的靜電場.A、M、O、N、B為x軸上的點(diǎn),OA<OB,OM=ON,AB間的電勢φ隨x的分布為如圖所示,一個帶電粒子在電場中僅在電場力作用下從M點(diǎn)由靜止開始沿x軸向右運(yùn)動,則下列判斷中正確的是(  )
A.粒子一定帶負(fù)電
B.粒子從M向O運(yùn)動過程中所受電場力均勻增大
C.粒子一定能通過N點(diǎn)
D.AO間的電場強(qiáng)度大于OB間的電場強(qiáng)度

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9.“兒童蹦極”中,栓在小朋友腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的相同的橡皮繩.若小朋友從橡皮繩處于水平的位置時開始由靜止下落(此時橡皮繩剛好處于原長),直至下落到最低點(diǎn)的過程中,關(guān)于小朋友運(yùn)動狀態(tài)的說法中正確的有(  )
A.小朋友到達(dá)最低點(diǎn)時,其速度為零,同時加速度也為零
B.小朋友的速度最大的時刻就是其加速度等于零的時刻
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,兩塊光滑的擋板在豎直平面內(nèi)組成“V”形裝置,夾角恒為60°,OC是其角平分線,裝置內(nèi)放有一重為G的小球,開始時OB板處于豎直狀態(tài),現(xiàn)讓裝置在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)至OA板處于豎直狀態(tài)的過程中有( 。
A.剛開始時OA板對球的支持力大小為$\frac{2\sqrt{3}}{3}$G
B.當(dāng)OC線豎直時,兩擋板對球的彈力大小均為$\frac{G}{2}$
C.OB板對球的彈力先減小后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

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A.1:2  1:1B.1:2  2:1C.2:1  4:1D.2:1  1:1

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