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【題目】如圖所示,一橫截面為等腰三角形的玻璃磚,底角θ=30°,底邊BC長為2aADBC垂直,OBD中點。一細光束平行于AB邊從O點射入玻璃磚。已知玻璃磚的折射率n=,真空中光速為c。求:

(i)光束的出射位置與O點的距離;

(ii)光束在玻璃磚中傳播的時間。

【答案】(i) (ii)

【解析】

(i)光線在BC面上折射,由折射定律有:

式中,為玻璃磚的折射率,分別為該光線在BC面上的入射角和折射角,代入數據得:

設折射光線交AB面于P點,如圖所示,故在中,

而光在該玻璃磚中發生全反射的臨界角C滿足

,故光線在AB面上發生全反射

由反射定律有,

式中分別是該光線在AB面上的入射角和反射角

即反射光線平行于BC,根據對稱性可知光線經AC面反射,最終又在BC面上M點出射,且M點與O點關于D點對稱

故光束從玻璃磚中射出位置MO點的距離為a

(ii)中,,則

由幾何關系知識知

則根據對稱性可知光束在玻璃磚中的光程為

則光束在玻璃磚中的時間為

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一含有理想變壓器的電路如圖所示,變壓器原副線圈匝數比n1n2=21,圖中電阻R1R2R3的阻值分別是4 Ω、2 Ω3 Ω,U為有效值恒定的正弦交流電源.當開關S斷開時,理想電流表的示數為I,當S閉合時,電流表的示數為(   )

A. I B. I

C. I D. 2I

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】

1)使用多用電表測元件X的電阻,選擇“×1”歐姆檔測量,示數如圖甲(a)所示,讀數為______Ω,據此應選擇圖甲中的________(填bc)電路進行實驗。

2)連接所選電路,閉合S;滑動變阻器的滑片P從左向右滑動,電流表的示數逐漸______(填增大減小);依次記錄電流及相應的電壓,將元件X換成元件Y,重復實驗。

3)如圖乙(a)是根據實驗數據作出的U-I圖線。

4)該小組還借助XY中的線性元件和阻值R=21Ω的定值電阻,測量待測電池的電動勢E和內阻r,電路如圖乙(b)所示。閉合,電壓表讀數為300V;斷開,讀數為100V。利用圖乙(a)可算得E=________Vr=_______Ω。(結果均保留2位有效數字,視電壓表為理想電壓表)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個小燈泡的額定電壓為2.0V,額定電流約為0.5A,選用下列實驗器材進行實驗,并利用實驗數據描繪小燈泡的伏安特性曲線

A.電源E:電動勢為3.0V,內阻不計

B.電壓表V1:量程為0~3V,內阻約為1kΩ

C.電壓表V2:量程為0~15V,內阻約為4kΩ

D.電流表A1:量程為0~3A,內阻約為0.1Ω

E.電流表A2:量程為0~0.6A,內阻約為0.6Ω

F.滑動變阻器R1:最大阻值為10Ω,額定電流為1.0A

G.滑動變阻器R2:最大阻值為150Ω,額定電流為1.0A

H.開關S,導線若干

(1)實驗中使用的電壓表應選用_____;電流表應選用_____;滑動變阻器應選用_____(請填寫選項前對應的字母)

(2)實驗中某同學連接實驗電路如圖1所示,請不要改動已連接的導線,在下面的實物連接圖中把還需要連接的導線補上________

(3)根據實驗中測得的電壓表和電流表數據,已在圖2坐標紙上做出小燈泡的U-I圖線.請簡述該圖線不是直線的主要原因:_____

(4)若將實驗中的小燈泡接在電動勢為1.5V、內阻為1.5Ω的電源兩端,則小燈泡的實際功率約為_____W(保留兩位有效數字).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩金屬板PQ水平放置,間距為d。兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網GPQG的尺寸相同。G接地,PQ的電勢均為>0)。質量為m,電荷量為qq>0)的粒子自G的左端上方距離Gh的位置,以速度v0平行于紙面水平射入電場,重力忽略不計。

1)求粒子第一次穿過G時的動能,以及她從射入電場至此時在水平方向上的位移大小;

2)若粒子恰好從G的下方距離G也為h的位置離開電場,則金屬板的長度最短應為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】p-V圖所示,123三個點代表某容器中一定量理想氣體的三個不同狀態,對應的溫度分別是T1T2T3。用N1N2N3分別表示這三個狀態下氣體分子在單位時間內撞擊容器壁上單位面積的次數,則N1______N2T1______T3T3N2______N3。(填大于”“小于等于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在滑動變阻器的滑片向左滑動的過程中,理想電壓表、電流表的示數將發生變化,電壓表V1、V2示數變化量的絕對值分別為ΔU1、ΔU2,已知電阻R阻值大于電源內阻r,( )

A. 電流表A的示數減小

B. 電壓表V2的示數增大

C. 電壓表V1的示數減小

D. ΔU1大于ΔU2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一容器由橫截面積分別為2SS的兩個汽缸連通而成,容器平放在地面上,汽缸內壁光滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分,分別充有氫氣、空氣和氮氣。平衡時,氮氣的壓強和體積分別為p0V0,氫氣的體積為2V0,空氣的壓強為p。現緩慢地將中部的空氣全部抽出,抽氣過程中氫氣和氮氣的溫度保持不變,活塞沒有到達兩汽缸的連接處,求:

1)抽氣前氫氣的壓強;

2)抽氣后氫氣的壓強和體積。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用如圖所示電路,測繪標有“3.8 V0.3 A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象。

①除了導線和開關外,有以下一些器材可供選擇:

電流表:A1(量程100 mA,內阻約2 Ω) A2(量程0.6 A,內阻約0.3 Ω)

電壓表:V1(量程5 V,內阻約5 kΩ)V2(量程15 V,內阻約15 kΩ)

滑動變阻器:R1(阻值范圍010 Ω)R2(阻值范圍02 kΩ)

電源:E1(電動勢為1.5 V,內阻約為0.2 Ω) E2(電動勢為4 V,內阻約為0.04 Ω)

為了調節方便,測量準確,實驗中應選用電流表____,電壓表____,滑動變阻器____,電源______(填器材的符號)

②根據實驗數據,計算并描繪出R—U的圖象如圖所示。由圖象可知,此燈泡在不工作時,燈絲電阻為_____Ω;當所加電壓為3.00 V時,燈絲電阻為_____Ω,燈泡實際消耗的電功率為______W

③根據R—U圖象,可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關系。符合該關系的示意圖是下列圖中的_________

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同步練習冊答案
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