【題目】如圖,現(xiàn)有一束平行單色光垂直入射到一半徑為R的玻璃半球的底面上,O點(diǎn)是半球的球心,虛線OO′是過(guò)球心O與半球底面垂直的直線,已知光速為c,玻璃對(duì)該色光的折射率為

①底面上多大區(qū)域面積的入射光線能夠直接從球面射出?

②某入射光線從距離虛線OO′0.5R處入射,經(jīng)球面折射后與OO′有交點(diǎn),求該光線從進(jìn)入半球到該交點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間?

【答案】

【解析】

1)根據(jù)光路圖求解臨界角,結(jié)合幾何關(guān)系求解直接從球面射出的入射光線在底面上的面積;(2)根據(jù)光路圖求解光線傳播的距離結(jié)合v=c/n求解傳播時(shí)間.

①如圖,從底上面A處射入的光線,在球面上發(fā)生折射時(shí)的入射角為i,當(dāng)i等于全反射臨界角C時(shí),對(duì)應(yīng)光線到光軸的距離最大,設(shè)最大距離為d,i=C

設(shè)n是玻璃的折射率,由全反射臨界角的定義有

由幾何關(guān)系有

聯(lián)立解得:

能夠直接從球面射出的入射光線在底面上的面積為

②設(shè)與光軸距R/2的光線在球面B點(diǎn)折射時(shí)的入射角和折射角分別為i1r1,

由幾何關(guān)系有i1=300

由折射定律有sinr1=nsini1

解得:r1=600

即∠BCQ=300可得LBC=R;

且在玻璃半球中

聯(lián)立得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具.如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖,現(xiàn)利用質(zhì)譜儀對(duì)氫元素進(jìn)行測(cè)量.讓氫元素三種同位素的離子流從容器A下方的小孔S無(wú)初速度飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng).加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.氫的三種同位素最后打在照相底片D,形成a、b、c三條質(zhì)譜線”.則下列判斷正確的是

A. 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕

B. 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)動(dòng)能從大到小排列的順序是氕、氘、氚

C. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間由大到小排列的順序是氕、氘、氚

D. a、b、c三條質(zhì)譜線依次排列的順序是氚、氘、氕

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】平行玻璃磚底面涂有反射層,一束由a、b兩種單色光組成的復(fù)合光以45°人射角斜射到玻璃磚的上表面,經(jīng)折射反射再折射后的光路如圖所示。不考慮光在玻璃磚上表面的反射則玻璃磚對(duì)單色光___________(“a”“b”)折射率大;單色光___________(“a”“b”)在玻璃中傳播的時(shí)間長(zhǎng);兩束單色光從玻璃磚上表面出射后相互___________(平行不平行”)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向相同,以虛線MN為理想邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為、,今有一質(zhì)量為m、電量為e的電子從MN上的P點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡為如圖虛線所示的形圖線。則以下說(shuō)法正確的是

A. 電子的運(yùn)行軌跡為PDMCNEP

B. 電子運(yùn)行一周回到P用時(shí)為

C.

D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,即磁感應(yīng)強(qiáng)度B與導(dǎo)線中的電流I成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r成反比.如圖所示,兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線相距為R,通以大小、方向均相同的電流.規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正,在0﹣R區(qū)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度Bx變化的圖線可能是( )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】正電荷形成的電場(chǎng)中,一帶電粒子只受電場(chǎng)力作用,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖abcd曲線,則( 。

A. 粒子帶負(fù)電

B. 粒子通過(guò)a點(diǎn)時(shí)的速度比通過(guò)b點(diǎn)時(shí)大

C. 粒子在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力比b點(diǎn)大

D. 粒子在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比b點(diǎn)大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖1所示的裝置,可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系.水平軌道上安裝兩個(gè)光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細(xì)線一端與力傳感器連接,另一端跨過(guò)定滑輪掛上砝碼盤.實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平,通過(guò)調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力,再進(jìn)行后面的操作,并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù):小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M,平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0,擋光板的寬度d,光電門12的中心距離s

1)該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量 (填需要不需要

2)實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光板的寬度d,如圖2所示,d= mm

3)某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過(guò)光電門12的擋光時(shí)間分別為t1t2(小車通過(guò)光電門2后,砝碼盤才落地),已知重力加速度為g,則對(duì)該小車實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證 的表達(dá)式是

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)舊的學(xué)生直流電源,輸出端的符號(hào)模糊不清,無(wú)法分辨正負(fù)極.某同學(xué)設(shè)計(jì)了下面的判斷電源兩極的方法.在桌面上放一個(gè)小磁針,在小磁針右面放一個(gè)螺線管,如圖所示,閉合開(kāi)關(guān)后,小磁針S極的一端向左偏轉(zhuǎn).下述判斷正確的是(  )

A. 電源A端是正極,在電源內(nèi)電流由A流向B

B. 電源B端是正極,在電源內(nèi)電流由A流向B

C. 電源A端是正極,在電源內(nèi)電流由B流向A

D. 電源B端是正極,在電源內(nèi)電流由B流向A

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)矩形線圈abcd,線圈平面與磁場(chǎng)垂直,O1O2O3O4都是線圈的對(duì)稱軸,應(yīng)使線圈怎樣運(yùn)動(dòng)才能使其中產(chǎn)生感生電流?( 。

A. 向左或向右平動(dòng)B. 向上或向下平動(dòng)

C. O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)D. O3O4轉(zhuǎn)動(dòng)

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