【題目】如圖,玻璃球冠的折射率為,其底面鍍銀,底面的半徑是球半徑的倍;在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內(nèi),有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點(diǎn),該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點(diǎn)。求該光線從球面射出的方向相對(duì)于其初始入射方向的偏角。

【答案】150°

【解析】試題分析:設(shè)球半徑為R,球冠地面中心為O′,連接OO′,則OO′⊥AB

∠OAO′=α

則:

∠OAO′=α=30°…②

已知MA⊥AB,所以∠OAM=60°…③

設(shè)圖中N點(diǎn)為光線在球冠內(nèi)地面上的反射點(diǎn),光路圖如圖所示.

設(shè)光線在M點(diǎn)的入射角為i,折射角為r,在N點(diǎn)的入射角為i′,反射角為i″,玻璃的折射率為n

由于△OAM為等邊三角形,所以入射角i=60°…④

由折射定律得:sini=nsinr…⑤

代入數(shù)據(jù)得:r=30°…⑥

N點(diǎn)的法線NE,由于NE∥MA,所以i′=30°…⑦

由反射定律得:i″=30°…⑧

連接ON,由幾何關(guān)系可知△MAN≌△MON,則∠MNO=60°…⑨

⑦⑨式可得∠ENO=30°

所以∠ENO為反射角,ON為反射光線.由于這一反射光線垂直球面,所以經(jīng)球面再次折射后不改變方向.

所以,該光線從球面射出的方向相對(duì)于其初始入射方向的偏角為β=180°-∠ENO=150°

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2017花樣滑冰世錦賽上,隋文靜、韓聰以232.06分的總成績獲得冠軍。比賽中,當(dāng)隋文靜、韓聰以5.0m/s的速度沿直線前、后滑行時(shí),韓聰突然將隋文靜沿原方向向前推出,推力作用時(shí)間為0.8s,隋文靜的速度變?yōu)?/span>11.0m/s.假設(shè)隋文靜和韓聰?shù)馁|(zhì)量分別為40kg60kg,作用前后兩人沿同一直線運(yùn)動(dòng),不計(jì)冰面阻力,將人視為質(zhì)點(diǎn),則

A. 分離時(shí)韓聰速度的大小為1.0m/s

B. 這一過程中,韓聰對(duì)隋文靜沖量的值為440N·s

C. 這一過程中,韓聰對(duì)隋文靜平均推力的大小為450N

D. 這一過程中,隋文靜對(duì)韓聰做的功為-720J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是_________

A.一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能隨著溫度升高一定增大

B.第一類永動(dòng)機(jī)和第二類永動(dòng)機(jī)研制失敗的原因是違背了能量守恒定律

C.當(dāng)分子間距時(shí),分于間的引力隨著分子間距的增大而增大,分子間的斥力隨著分子間距的增大而減小,所以分子力表既為引力

D.大霧天氣學(xué)生感覺到教室潮濕,說明教室內(nèi)的相對(duì)濕度較大

E.氣體從外界吸收熱量、其內(nèi)能不一定增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是“用伏安法測量金屬絲電阻率ρ”的實(shí)驗(yàn)電路圖.

(1)用螺旋測微器測得金屬絲直徑d如圖乙所示,可讀出d________ m.

(2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)P的位置,讀出MP的長度為x時(shí)電壓表和電流表的示數(shù),算出對(duì)應(yīng)的電阻R,利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖所示的Rx圖象,可得該圖線的斜率k________Ω/m.

(3) 利用圖線的斜率k、金屬絲的直徑d,得到金屬絲電阻率ρ的表達(dá)式為________

(4) 圖中的a導(dǎo)線從電流表的“0.6 A”接線柱改接于電流表的接線柱上,可以測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)P的位置,讀出多組電壓表和電流表的示數(shù),把實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)繪成如圖所示的UI圖象,得出電源的電動(dòng)勢E________ V;若R02.0 Ω,則電源的內(nèi)阻r______Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,M、N兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量異種電荷,A為它們連線的中點(diǎn),B為連線上靠近N的一點(diǎn),C為連線的中垂線上處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn),同一負(fù)電荷放在A、B、C三點(diǎn)時(shí)( )

A. 放在A點(diǎn)受力最小,放在B點(diǎn)電勢能最大

B. 放在C點(diǎn)受力最小,放在B點(diǎn)電勢能最小

C. 放在B點(diǎn)受力最小,放在C點(diǎn)電勢能最大

D. 放在A點(diǎn)受力最大,放在C點(diǎn)電勢能最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1,原線圈接交流電源和交流電壓表,副線圈通過電阻為R的導(dǎo)線與電飯鍋、空調(diào)連接。已知原線圈兩端的電壓保持不變,副線圈上的電壓按圖乙所示規(guī)律變化,現(xiàn)閉合開關(guān)S接通空調(diào),下列說法正確的是

A. 電壓表示數(shù)為880 V

B. 電飯鍋的實(shí)際功率增大

C. 變壓器的輸入功率增大

D. 空調(diào)兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在實(shí)際應(yīng)用中有多種自動(dòng)控溫裝置,以下是其中兩種控溫裝置:

(1)圖(a)為某自動(dòng)恒溫箱原理圖,箱內(nèi)的電阻R1= 2 kΩ,R2 = 1.5 kΩ,R3 = 4 kΩ,Rt為熱敏電阻,其電阻隨溫度變化的圖像如圖(b)所示。當(dāng)a、b兩點(diǎn)電勢φa<φb時(shí),電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S接通,恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱,使箱內(nèi)溫度提高;當(dāng)φaφb時(shí),電壓鑒別器會(huì)使S斷開,停止加熱,則恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為____℃,恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時(shí)Rt的取值范圍為_____。

(2)有一種由PTC元件做成的加熱器,它產(chǎn)生的焦耳熱功率PR隨溫度t變化的圖像如圖(c)所示。該加熱器向周圍散熱的功率為PQ = k(t-t0),其中t為加熱器的溫度,t0為室溫(本題中取20),k=0.1W/。

①當(dāng)PR=PQ時(shí)加熱器的溫度即可保持穩(wěn)定,則該加熱器工作的穩(wěn)定溫度為________

②(單選)某次工作中,該加熱器從室溫升高至穩(wěn)定溫度的過程中,下列溫度變化過程用時(shí)最短的是(填選項(xiàng)前的字母序號(hào))

A.20~24

B.32~36

C.48~52

D.60~64

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一鐵球懸掛在OB繩的下端,輕繩OA、OB、OC的結(jié)點(diǎn)為O,輕繩OA懸掛在天花板上的A點(diǎn),輕繩OC拴接在輕質(zhì)彈簧測力計(jì)上。第一次,保持結(jié)點(diǎn)O位置不變,某人拉著輕質(zhì)彈簧測力計(jì)從豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置,如圖甲所示,彈簧測力計(jì)的示數(shù)記為F1。第二次,保持輕繩OC垂直于OA,緩慢釋放輕繩,使輕繩OA轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置,如圖乙所示,彈簧測力計(jì)的示數(shù)記為F2。則(  )

A. F1恒定不變,F2逐漸增大

B. F1、F2均逐漸增大

C. F1先減小后增大,F2逐漸減小

D. F1逐漸增大,F2先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為監(jiān)測某化工廠的污水排放量,技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的長方體流量計(jì)。該裝置由絕緣材料制成,其長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口。在垂直于上下底面方向加一勻強(qiáng)磁場,前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極。污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí),接在M、N兩端間的電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U。若用Q表示污水流量(單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積),下列說法中正確的是

A. M端的電勢比N端的高

B. 電壓表的示數(shù)Uab均成正比,與c無關(guān)

C. 電壓表的示數(shù)U與污水的流量Q成正比

D. 若污水中正負(fù)離子數(shù)相同,則電壓表的示數(shù)為0

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