【題目】（10分）如圖所示為某種透明材料制成的一塊柱形棱鏡的橫截面圖，CD是半徑為R的四分之一圓，圓心為O；光線從AB面上的M點(diǎn)入射，入射角為θ，光進(jìn)入棱鏡后恰好在BC面上的O點(diǎn)發(fā)生全反射，然后由CD面射出。已知OB段的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，真空中的光速c。求：

（i）透明材料的折射率n；

（ii）該光在透明材料內(nèi)傳播的時(shí)間t。

【答案】（i）（ii）

【解析】（i）設(shè)光線在AB面的折射角為r，光路如圖所示

根據(jù)折射定律得：（2分）

設(shè)棱鏡的全反射臨界角為θC，由題意，光線在BC面恰好發(fā)生全反射，得到（2分）

由幾何知識(shí)可知，r+θC=90°（1分）

聯(lián)立以上各式解出（1分）

（ii）光在棱鏡中傳播速度（2分）

由幾何知識(shí)得，（1分）

該光在透明材料內(nèi)傳播的時(shí)間（1分）

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】半圓柱體P放在粗糙的水平面上，有一擋板MN，其延長(zhǎng)線總是過(guò)半圓柱體的軸心O，但擋板與半圓柱體不接觸，在P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q（P的截面半徑遠(yuǎn)大于Q的截面半徑），整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖是這個(gè)裝置的截面圖，若用外力使MN繞O點(diǎn)緩慢地逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在Q到達(dá)最高位置前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A. MN對(duì)Q的彈力大小逐漸減小

B. P、Q間的彈力先增大后減小

C. 桌面對(duì)P的摩擦力先增大后減小

D. P所受桌面的支持力保持不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，b是原線圈的中心接頭，電壓表V和電流表A均為理想電表，除滑動(dòng)變阻器電阻R、定值電阻R0以外的其余電阻不計(jì)，從某時(shí)刻開(kāi)始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時(shí)值表達(dá)式為u1＝220 sin 100πt (V).下列說(shuō)法中正確的是

A. t＝ s時(shí)刻，c、d兩點(diǎn)間的電壓瞬時(shí)值為110 V

B. 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為22 V

C. 單刀雙擲開(kāi)關(guān)與a連接，在滑動(dòng)變阻器滑片P向上移動(dòng)的過(guò)程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小

D. 當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由a扳向b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)均變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用自行車的運(yùn)動(dòng)“探究阻力做功與速度變化的關(guān)系”．人騎自行車在平直的路面上運(yùn)動(dòng),當(dāng)人停止蹬車后,由于受到阻力作用,自行車的速度會(huì)逐漸減小至零,如圖所示．在此過(guò)程中,阻力做功使自行車的速度發(fā)生變化．設(shè)自行車無(wú)動(dòng)力后受到的阻力恒定．

(1)在實(shí)驗(yàn)中使自行車在平直的公路上獲得某一速度后停止蹬車,需要測(cè)出人停止蹬車后自行車向前滑行的距離s,為了計(jì)算自行車的初速度v,還需要測(cè)量___________（填寫物理量的名稱及符號(hào)）．

(2)設(shè)自行車受到的阻力恒為f,計(jì)算出阻力做的功W及自行車的初速度v．改變?nèi)送Ｖ沟跑嚂r(shí)自行車的速度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),可以得到多組測(cè)量值．以阻力對(duì)自行車做功的大小為縱坐標(biāo),自行車初速度為橫坐標(biāo),作出W-v曲線.分析這條曲線,就可以得到阻力做的功與自行車速度變化的定性關(guān)系．在實(shí)驗(yàn)中作出W-v圖象如圖所示,其中符合實(shí)際情況的是 ________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在半徑R＝5 000 km的某星球表面，宇航員做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m＝0.2 kg的小球從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)F的大小，F隨H的變化如圖乙所示．求：

　

(1)圓弧軌道的半徑；

(2)該星球表面的重力加速度的大��；

(3)該星球的第一宇宙速度．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】長(zhǎng)久以來(lái)，作為全國(guó)重要的工業(yè)城市，太原市的城市減排治污工作始終是“頭等大事”，特別是在非采暖季，機(jī)動(dòng)車尾氣是造成城市PM2.5等空氣污染的“元兇”，為有效治理污染，改善生態(tài)環(huán)境，山西省政府和太原市政府分別與比亞迪公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議和投資協(xié)議，決定將太原市所有的燃油燃?xì)獬鲎廛嚫鼡Q為比亞迪e6純電動(dòng)出租車�，F(xiàn)假設(shè)該車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P=60kW，車的質(zhì)量為m=2.0×103kg，在足夠長(zhǎng)的水平路面從靜止以a1=1.0m/s2的加速度先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)車牽引力的功率達(dá)到最大時(shí)，保持最大功率不變變加速直線運(yùn)動(dòng)了t2=20s后車的速度達(dá)到最大vm，已知該車在行駛中所受路面阻力大小恒定為重力大小的0.1倍，重力加速度取g=10m/s2．求：

（1）該車在水平路面能達(dá)到的最大速度大小vm；

（2）當(dāng)車的瞬時(shí)速度為v2=25m/s時(shí)，此時(shí)車的加速度a2大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】日心說(shuō)之所以被人們接受的原因是(　　)

A. 以地球?yàn)橹行膩?lái)研究天體的運(yùn)動(dòng)有很多無(wú)法解決的問(wèn)題

B. 以太陽(yáng)為中心，許多問(wèn)題都可以解決，對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的描述也變得簡(jiǎn)單了

C. 地球是圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的

D. 太陽(yáng)總是從東方升起，從西方落下

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 對(duì)一定質(zhì)量理想氣體加熱，其內(nèi)能一定增加

B. 一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的

C. 一定質(zhì)量理想氣體氣溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程無(wú)關(guān)．

D. 封閉氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)單位面積上碰撞器壁的氣體分子數(shù)一定減少

E. 利用淺層海水和深層海水之間的溫度差可以制造一種熱機(jī)，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這在原理上是可行的

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，金屬桿ab以恒定的速率v在間距為L的光滑平行導(dǎo)軌上向右滑行，設(shè)整個(gè)電路總電阻為R(恒定不變)，整個(gè)裝置置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列敘述正確的是(　　)

A. ab桿中的電流與速率v成正比

B. 磁場(chǎng)作用于ab桿的安培力與速率v成反比

C. 電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v成正比

D. 外力對(duì)ab桿做功的功率與速率v的平方成反比

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案