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【題目】某種光學元件有兩種不同透明物質I和透明物質II制成,其橫截面積如圖所示,OAB中點,∠BAC=30°,半圓形透明物質I的折射率為 ,透明物質II的折射率為n2。一束光線在紙面內沿O點方向射入元件,光線與AB面垂線的夾角到θ時,通過觀察發現此時從AC面恰好無光線射出,在BC面有光線垂直射出;

①該透明物質II的折射率n2;

②光線在透明物質II中的傳播速率大小v;

光線與AB面垂線的夾角 的正弦值。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析:由題意可知,光線射向AC面恰好發生全反射,反射光線垂直于BC面從棱鏡射出,光路圖如下圖。

設該透明物質的臨界角為C,由幾何關系可知C=1=2=60°

sinC=得:n2=

n=得:v==2.6×108m/s

由幾何關系得:r=30°

由相對折射率定義得:光由透明物質I射入透明物質II時,相對折射率:n21=n21=

解得:sin=

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學在開展研究性學習的過程中,利用速度傳感器研究某一物體以初速度lm/s做直線運動的速度v隨時間t變化的規律,并在計算機上得到了前4s內物體速度隨時間變化的關系圖象,如圖所示。則下列說法正確的是

A. 物體在1s末速度方向改變

B. 物體在3s末加速度方向改變

C. 4s內物體的最大位移只出現在第3s末,大小為3.5m

D. 物體在第2s末與第4s末的速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(題文)如圖所示的直角坐標系xOy中,在第一象限和第四象限分別存在垂直紙面向外和向里的勻強磁場,PQ是磁場的右邊界,磁場的上下區域足夠大,在第二象限存在沿x軸正方向的勻強電場,一個質量為m,電荷量為+q的帶電粒子從x軸上的M點以速度v0垂直于x軸沿y軸正方向射入電場中,粒子經過電場偏轉后從y軸上的N點進入第一象限,帶電粒子剛好不從y軸負半軸離開第四象限,最后垂直磁場右邊界PQ離開磁場區域,已知M點距離原點O的距離為,N點距離原點O的距離為,第一象限的磁感應強度滿足,不計帶電粒子的重力,求:

1)勻強電場的電場強度為多大?

2)第四象限內的磁感應強度多大?

3)若帶電粒子從進入磁場到垂直磁場右邊界離開磁場,在磁場中運動的總時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質量為m的木塊A放在水平面上的質量為M的斜面B上,現用大小相等方向相反的兩個水平推力F分別作用在A、B上,AB均保持靜止不動。則( )

A. AB之間一定存在摩擦力 B. B與地面之間一定存在摩擦力

C. BA的支持力一定等于mg D. 地面對B的支持力大小一定等于(m+M)g

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t秒與t+0.2秒兩個時刻,在x軸上(-3m,3m)區間的波形完全相同,如圖所示.并且圖中M,N兩質點在t秒時位移均為,下列說法中不正確的是____

A.該波的最大波速為20m/s

B.(t+0.1)秒時刻,x=-2m處的質點位移一定是a

C.從t秒時刻起,x=2m處的質點比x=2.5m的質點先回到平衡位置

D.從t秒時刻起,在質點M第一次到達平衡位置時,質點N恰好到達波峰

E.該列波在傳播過程中遇到寬度為d=3m的狹縫時會發生明顯的衍射現象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】通過理論分析可得出彈簧的彈性勢能公式EpkL2(式中k為彈簧的勁度系數,L為彈簧長度的變化量).為驗證這一結論,A、B兩位同學設計了以下的實驗:

①兩位同學首先都進行了如圖甲所示的實驗:將一根輕質彈簧豎直掛起,在彈簧的另一端掛上一個已知質量為m的小鐵球,穩定后測得彈簧伸長量d.A同學完成步驟①后,接著進行了如圖乙所示的實驗:將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上,并把小鐵球放在彈簧上,然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長透明塑料管,利用插銷壓縮彈簧.拔掉插銷時,彈簧對小球做功,使小球彈起,測得彈簧的壓縮量l和小鐵球上升的最大高度H.B同學完成步驟①后,接著進行了如圖丙所示的實驗:將這根彈簧放在水平桌面上,一端固定在豎直墻上,另一端被小鐵球壓縮,測得壓縮量為l,釋放彈簧后,小鐵球從高為h的桌面上水平拋出,拋出的水平距離為L.

(1)A、B兩位同學進行圖甲所示的實驗目的是為了確定什么物理量?請用m、d、g表示所求的物理量________

(2)如果Ep kL2成立,

A同學測出的物理量ld,H的關系式是:l′=________.

B同學測出的物理量ld,h、L的關系式是:l________.

(3)試分別分析兩位同學實驗誤差的主要來源:__________________________________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導軌固定在同一水平面上,導軌上橫放著兩根電阻均為R的相同導體棒ab、cd與導軌構成矩形回路。導體棒ab中點與一端固定的輕質彈簧連接,彈簧勁度系數為k,整個裝置置于豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中。導體棒cd在水平向右的外力作用下以大小為v0的速度向右勻速運動,導軌及接觸電阻不計,當導體棒ab穩定時,下列說法正確的是( )

A. 回路中有逆時針方向的感應電流

B. 回路中的感應電流為

C. 外力的功率為

D. 彈簧被拉伸的長度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質量一定的某種物質,在壓強不變的條件下,由固態Ⅰ到氣態Ⅲ變化過程中溫度T隨加熱時間t變化關系如圖所示,單位時間所吸收的熱量可看做不變,氣態Ⅲ可看成理想氣體。下列說法正確的是( )

A. 該物質是晶體

B. 該物質分子平均動能隨著時間的增加而增大

C. 時間內,該物質分子勢能隨著時間的增加而增大

D. 時間內,該物質的內能隨著時間的增加而增大

E. 時間內,氣體膨脹對外做功,分子勢能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】霍爾效應是電磁基本現象之一,近期我國科學家在該領域的實驗研究上取得了突破性進展.如圖所示,在一矩形半導體薄片的P,Q間通入電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,在M,N間出現電壓UH,這個現象稱為霍爾效應,UH稱為霍爾電壓,且滿足UH=k ,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數.某同學通過實驗來測定該半導體薄片的霍爾系數.

(1)若該半導體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導電,電流與磁場方向如圖1所示,該同學用電壓表測量UH時,應將電壓表的“+”接線柱與______(“M”“N”)端通過導線相連.

(2)已知薄片厚度d=0.40 mm,該同學保持磁感應強度B=0.10 T不變,改變電流I的大小,測量相應的UH值,記錄數據如下表所示.根據表中數據在圖2中畫出UH—I圖線 _________________________ ,利用圖線求出該材料的霍爾系數為______×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效數字).

(3)該同學查閱資料發現,使半導體薄片中的電流反向再次測量,取兩個方向測量的平均值,可以減小霍爾系數的測量誤差,為此該同學設計了如圖3所示的測量電路,S1,S2均為單刀雙擲開關,虛線框內為半導體薄片(未畫出).為使電流從Q端流入,P端流出,應將S1擲向________(“a”“b”),S2擲向________(“c”“d”).為了保證測量安全,該同學改進了測量電路,將一合適的定值電阻串聯在電路中.在保持其它連接不變的情況下,該定值電阻應串聯在相鄰器件________________(填器件代號)之間.

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