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15.如圖所示,光線經(jīng)過圓心垂直入射到折射率為62的半圓柱型玻璃磚上.現(xiàn)在讓半圓柱型玻璃磚在紙平面內(nèi)繞圓心O順時針轉(zhuǎn)過60°,入射光線的方向和入射點保持不變,則:
(1)在玻璃磚轉(zhuǎn)動的過程中,光線從玻璃射出是否可能發(fā)生全反射?
(2)如果發(fā)生全反射請通過計算說明理由.如果不發(fā)生全反射,則出射光線與原來的出射光線相比,轉(zhuǎn)過了多少角度?

分析 (1)產(chǎn)生全反射的條件是:一是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);二是入射角大于或等于臨界角.根據(jù)這個條件解答.
(2)光線不不發(fā)生全反射,根據(jù)折射定律求出折射角,再由幾何知識求出射光線轉(zhuǎn)過的角度.

解答 解:(1)產(chǎn)生全反射的條件是:一是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);二是入射角大于或等于臨界角.在玻璃磚轉(zhuǎn)動的過程中,折射光線射到玻璃磚圓弧面時入射角為0°,小于臨界角,不可能發(fā)生全反射.
(2)玻璃磚在紙平面內(nèi)繞圓心O順時針轉(zhuǎn)過60°時,入射角 i=60°,設(shè)折射角為r,由折射定律得:
n=sinisinr
解得:r=30°
根據(jù)幾何知識可得,出射光線與原來的出射光線相比,轉(zhuǎn)過的角度為:
α=i-r=30°
答:(1)在玻璃磚轉(zhuǎn)動的過程中,光線從玻璃射出不可能發(fā)生全反射.
(2)出射光線與原來的出射光線相比,轉(zhuǎn)過的角度為30°.

點評 本題關(guān)鍵要掌握全反射的條件,對于全反射的條件可以根據(jù)折射定律理解記住,兩個條件缺一不可.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.某同學(xué)設(shè)計實驗研究直流玩具電動機的機械效率.實驗裝置如圖所示,木塊左端連接紙帶,放在水平桌面上,右端通過不可伸長的細繩系在電動機的轉(zhuǎn)軸上.

(1)電動機和電流表串聯(lián)接在電壓為U的恒壓直流電源上,接通電源,使電動機開始轉(zhuǎn)動,打點計時器在紙帶上打出一系列連續(xù)的點,如圖所示.當(dāng)木塊運動速度穩(wěn)定時,電流的讀數(shù)為I.

由圖中紙帶的數(shù)據(jù)可以算出木塊勻速時的速度v=1.2m/s(保留兩位有效數(shù)字).
(2)撤去電動機,在細繩右端掛上砝碼盤,在砝碼盤上放適量的砝碼,釋放砝碼盤,輕推木塊,使打點計時器在紙帶上打出間隔均勻的點,記下此時砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.則電動機輸出的機械功率為mgv(用題目所給出的物理量的字母表示,下同)
(3)電動機的機械效率為mgvUI

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.游樂園中的豎直摩天輪在轉(zhuǎn)動時,其每個載客輪艙能始終保持豎直直立狀(如圖所示),現(xiàn)對于放置在該摩天輪輪艙水平底板上游客的旅行包(質(zhì)量為m)隨摩天輪勻速轉(zhuǎn)動時,下列說法正確的是(  )
A.旅行包隨摩天輪的運動過程中始終受到輪艙水平底板的靜擦力作用
B.隨摩天輪上升過程,摩擦力對旅行包有時做正功,有時做負功
C.旅行包隨摩天輪下降過程可能處于失重狀態(tài)
D.旅行包隨摩天輪運動到最高點和最低點時對輪艙水平底板的壓力相差2mg

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,O點為四分之一圓弧軌道AB的圓心,且半徑OA水平.一個小球從O點以初速度v0=5m/s水平拋出,恰好擊中圓弧軌道的中點C(g=10m/s2,不計空氣阻力),則下列說法正確的是( �。�
A.小球在C點的速度方向與圓弧軌道垂直
B.只調(diào)整水平初速度大小,則小球不可能垂直擊中圓弧軌道
C.由題中條件可解得該圓弧軌道半徑為R=5m
D.由題中條件可解得該圓弧軌道半徑為R=52m

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,光滑絕緣水平面上嵌入一無限長通電直導(dǎo)線.一質(zhì)量為0.02kg的金屬環(huán)在該平面內(nèi)以大小v0=2m/s、方向與電流方向成60°角的初速度滑出.則( �。�
A.金屬環(huán)最終將靜止在水平面上的某處
B.金屬環(huán)最終沿垂直導(dǎo)線方向做勻速直線運動
C.金屬環(huán)受安培力方向始終和受到方向相反
D.金屬環(huán)中產(chǎn)生的電能最多為0.03J

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,用一根輕繩晾曬重量為G的衣服,衣服是通過一個光滑的小圓環(huán)穿過細繩后懸掛起來的,此時繩兩段間的夾角為120°,繩中張力為F1;若在環(huán)上加一水平拉力使細繩的一部分處在豎直線上,此時晾衣繩中的張力大小為F2,不計小圓環(huán)的重力,則下列關(guān)系正確的是( �。�
A.F2=F1=GB.F2>F1>GC.F2<F1=GD.F2<F1<G

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7.下列關(guān)于三種宇宙速度的說法中正確的是( �。�
A.第一宇宙速度v1=7.9km/s,第二宇宙速度v2=11.2km/s,則人造衛(wèi)星繞地球在圓軌道上運行時的速度大于等于v1,小于v2
B.美國發(fā)射的“鳳凰”號火星探測衛(wèi)星,其發(fā)射速度大于第三宇宙速度
C.第三宇宙速度是在地面附近使物體可以掙脫地球引力束縛,成為繞太陽運行的人造衛(wèi)星的最大運行速度
D.第一宇宙速度7.9km/s是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大運行速度

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4.鋁箔被α粒子轟擊后發(fā)生了以下核反應(yīng):2713Al+42He→X+10n.下列判斷正確的是( �。�
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C.X是2814Si的同位素D.X是3115P的同位素

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,不帶電的質(zhì)量為m物體a和帶電量為+q的質(zhì)量2m的物體b通過輕繩和不計摩擦的定滑輪相連,均處于靜止?fàn)顟B(tài).a(chǎn)與水平面上固定的勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,Q點有一擋板,若有物體與其垂直相碰會以原速率彈回.現(xiàn)剪斷a、b之間的繩子,a開始上下往復(fù)運動,b下落至P點后,在P點有一個特殊的裝置使b以落至P點前瞬間的速率水平向右運動,同時在P、Q之間加一水平向左的勻強電場,場強為E=mgq(圖中未畫出)當(dāng)b靜止時,a恰好首次到達最低點,已知PQ長S0,重力加速度為g,b距P點高h,且僅經(jīng)過P點一次,b與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,a、b均可看做質(zhì)點,彈簧在彈性限度范圍內(nèi),試求:
(1)物體a的最大速度的大��;
(2)物體b停止的位置與P點的距離d.

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