（9分）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，求光束在桌面上形成光斑的面積。

 

 

【答案】

4πr2

【解析】

試題分析：如圖所示，設(shè)玻璃圓錐與桌面的交點(diǎn)為A，右側(cè)邊緣的光束垂直射入圓錐后交三角形于O點(diǎn)，入射角為α，則有， ，α＝60°，有（2分）

對(duì)臨界角C有：，

比較得α>C，所以在O點(diǎn)發(fā)生了全反射。光線從左面射出。（3分）

由圖中幾何關(guān)系得，光射到左面時(shí)垂直射出，不折射，射到桌面在B點(diǎn)， 有

，則（2分）

從軸線向右側(cè)的入射線，最后射到桌面上AB之間，這樣光束在桌面上形成的光斑是以A為圓心，AB為半徑的圓，得光斑面積S=π(2r)2=4πr2。（2分）

考點(diǎn)：光的折射，全反射

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?浙江）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示．有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?鹽城模擬）（1）A、B、C是三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，A放在地面上，B、C分別放在兩個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的火箭上，B、C兩火箭朝同一方向飛行，速度分別為vB、vC，vB＜vC．地面上觀察者認(rèn)為三個(gè)時(shí)鐘中走得最慢的是
C
C
；走得最快的是
A
A
．
（2）如圖所示是一列沿x軸向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．則波的周期為
1s
1s
，圖中質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方向向
上
上
（填“上“、“下“、“左“或“右“）．
（3）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示．有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為
2r
2r
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖甲中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示．有一半徑為r的圓柱形的平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為1.6，則光束在桌面上形成的光斑面積為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（6分）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線） 與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為多少？

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源：2014屆新疆烏魯木齊市高二下學(xué)期期中考試物理理科（特長(zhǎng)班）試卷（解析版） 題型：選擇題

在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸(圖甲中虛線)與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖甲所示．有一半徑為r的圓柱形的平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合．已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為(　　)

A．．2.5r   B．2r        C．1.5r  D r

 

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