10．為了更好地研究某一湖泊水下魚類的生產(chǎn)狀況和發(fā)展趨勢，科學家在水下距離湖面h=7m處安裝了一個攝像機，全天候對魚群進行監(jiān)測．已知湖水的折射率n=$\frac{4}{3}$，取π=3，將攝像機上的燈看做點光源，求附近岸上的人在晚上看到湖面上的亮光的面積大小S．

分析 湖面上亮光區(qū)域邊緣，無光射出，光在水面恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角．由sinC=$\frac{1}{n}$求出臨界角，再由數(shù)學知識求解面積S．

解答 解：如圖，光線在湖面上亮光區(qū)域邊緣恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角C．
由sinC=$\frac{1}{n}$得：sinC=$\frac{3}{4}$
亮光區(qū)域的半徑為：r=htanC=h$\frac{sinC}{cosC}$=7×$\frac{\frac{3}{4}}{\sqrt{1-（\frac{3}{4}）^{2}}}$=3$\sqrt{7}$m
故附近岸上的人在晚上看到湖面上的亮光的面積大小為：S=πr2=63π m2=189m2
答：附近岸上的人在晚上看到湖面上的亮光的面積大小S是189m2．

點評 本題的關鍵是掌握全反射條件，要作出光路圖，利用幾何知識和折射定律求解相關的角度和深度，要注意光線的方向不能畫錯．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．用電流表和電壓表測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，圖甲、乙是給出的兩個供選擇的電路圖．
（1）為了較精確地測定電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗中應選用乙（填“甲”或“乙”）電路．
（2）實驗時，經(jīng)測量得出的數(shù)據(jù)如表，請在圖丙所示的坐標系中畫出U-I圖線，利用圖象可求出該干電池電動勢和內(nèi)電阻分別為1.45V、0.70Ω．
123456
I/A0.120.200.310.320.500.57
U/V1.371.321.241.181.101.05
（3）若不作出圖象，只選用其中兩組U和I的數(shù)據(jù)，利用公式E=U+Ir列方程求E和r，這樣做可能得出誤差很大的結果，其中，選用第3組和第5組數(shù)據(jù)，求出E和r的誤差最大．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，P，Q是固定在豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑彎管的兩端，P、Q間的水平距離為d．直徑略小于彎管內(nèi)徑的小球以速度v0從P端水平射入彎管，從Q端射出，在穿過彎管的整個過程中小球與彎管無擠壓．若小球從靜止開始由P端滑入彎管，經(jīng)時間t恰好以速度v0從Q端射出．重力加速度為g，不計空氣阻力，那么（　�。�
A．v0＜$\sqrt{gd}$B．v0=$\sqrt{2gd}$C．t=$\sqrt{\frackn0jxdj{g}}$D．t＞$\sqrt{\frac6qbgfmn{g}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示．兩足夠長平行金屬導軌MN、PQ間距離L=0.4m，金屬導軌所在的平面與水平面的夾角θ=37°，N、Q間連接有電動勢E=4.5V，內(nèi)阻r=0.3Ω的直流電源．電阻R1=2.0Ω的導體棒AB垂直地固定在導軌上，質量m=0.04kg，電阻R2=3.0Ω的導體棒CD垂直放置在導軌上，與導軌接觸良好．在區(qū)域FGPM中有垂直于導軌平面的勻強磁場，當閉合開關K時，導體棒CD恰好處于靜止狀態(tài)．AF=DF=d=0.5m，金屬導軌電阻不計，摩擦不計，g=10m/s2，已知sin37°=0.60．求：
（1）勻強磁場的磁感應強度大小和方向；
（2）若斷開K，CD棒運動狀態(tài)不變時的速度大��；
（3）若斷開K而CD沿導軌由靜止開始作勻加速滑下，則加速度為多大？斷開K時磁場開始應隨時間如何變化？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．從事太空研究的宇航員需要長時間在太空的微重力條件下工作、生活，這對已經(jīng)適應了地球表面生活的人將產(chǎn)生很多不良的影響，例如容易患骨質疏松等疾病．為了解決這一問題，有人建議在未來的太空城里建設旋轉的密封圓環(huán)形太空艙，宇航員在環(huán)形艙內(nèi)工作，圓環(huán)的每一段既是宇航員的工作或生活場所，又是通道，宇航員可以在整個環(huán)形艙內(nèi)行走一圈后回到出發(fā)點．這樣的環(huán)艙從地面發(fā)射到軌道上后，通過動力裝置使環(huán)形艙獲得一定的角速度繞圓環(huán)中心轉動，撤去動力，環(huán)形艙可以不停地轉動（視為繞O點的勻速圓周運動）下去，宇航員就可以在類似地面重力的情況下生活了，如圖所示．已知地球表面的重力加速度為10m/s2．
（1）說明太空艙中的宇航員感覺到的“重力”方向．
（2）假設O點到太空艙的距離為R=90m（R遠大于太空艙間距），要想讓艙中的宇航員能體驗到與地面上重力相似的感覺，則太空艙轉動的角速度大約為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，絕緣的中空軌道豎直固定，圓弧段COD光滑，對應圓心角為120°，C、D兩端等高，O為最低點，圓弧的圓心為O′，半徑為R；直線段AC、HD粗糙且足夠長，與圓弧段分別在C、D端相切．整個裝置處于方向垂直于軌道所在平面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，在豎直虛線MC左側和虛線ND右側存在著電場強度大小相等、方向分別為水平向右和水平向左的勻強電場．現(xiàn)有一質量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內(nèi)徑、可視為質點的帶正電小球，從軌道內(nèi)距C點足夠遠的P點由靜止釋放．若小球所受電場力的大小等于其重力的$\frac{\sqrt{3}}{3}$倍，小球與直線段AC、HD間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，則（　�。�
A．小球在第一次沿軌道AC下滑的過程中，最大加速度amax=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$g
B．小球在第一次沿軌道AC下滑的過程中，最大速度vmax=$\frac{\sqrt{3}mg}{3μqB}$
C．小球進入DH軌道后，上升的最高點比P點低
D．小球經(jīng)過O點時，對軌道的彈力最小值一定為|2mg-qB$\sqrt{gR}$|

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，在絕緣的水平桌面上固定著兩個圓環(huán)，它們的半徑相等，環(huán)面豎直、相互平行，間距是20cm，兩環(huán)由均勻的電阻絲制成，電阻都是9Ω，在兩環(huán)的最高點a和b之間接有一個內(nèi)阻為0.5Ω的直流電源，連接導線的電阻可忽略不計．空間有豎直向上的磁感應強度為$2\sqrt{3}$×10-1 T的勻強磁場，一根長度等于兩環(huán)間距、質量為10g、電阻為1.5Ω的均勻導體棒水平地置于兩環(huán)內(nèi)側，不計與環(huán)間的摩擦．當將棒放在其兩端點與兩環(huán)最低點之間所夾弧對應的圓心角均為θ=60°的位置時，棒剛好靜止不動．試求電源的電動勢．（取g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．各組數(shù)據(jù)分別是對作直線運動的物體每隔1s記錄下來的速度值（單位：m/s），其中可能為勻變速直線運動的是（　�。�
A．5、5、5、5、5、5、5、5B．2、5、8、11、14、27、30
C．24、20、16、12、8、4、0D．0、0.15、0.3、0.45、0.6、0.75

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．在正電荷q1的電場中P點放一個電量為q2的正電荷，設q2受到的電場力為F，若P點的場強為E，則有（　�。�
A．E=$\frac{F}{{q}_{1}}$B．E=$\frac{F}{{q}_{2}}$C．F=Eq1D．F=$\frac{E}{{q}_{2}}$

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