【題目】一個由某種材料制成的半圓柱形透明磚，其橫截面是半徑R=20cm的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示。一束平行單色光垂直射向透明磚的下表面，若光線到達上表面后，能從該表面射出的入射光束在AB上的最大寬度為20cm

①求該透明材料的折射率；

②一細束光線(與題中光線相同)在O點左側(cè)與O相距10cm處垂直于AB從AB下方入射，求此光線從透明磚射出點的位置(不考慮從入射點離開的情況)。

【答案】①2②光線從透明磚射出點的位置在O點右側(cè)到O點的距離為

【解析】

(1)在O點左側(cè)，設(shè)從E點射入的光線進入透明磚后在上表面的入射恰好等于全反射的臨界角，則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從透明磚射出，如圖甲所示，

由全反射條件有：

由幾何關(guān)系有：

由對稱性可知，若光線能從上表面射出，光束的寬度最大為

解得：n=2；

(2)設(shè)光線在距O點cm的C點射入后，在上表面的入射解為，由幾何關(guān)系得

光線在透明磚內(nèi)會發(fā)生兩次全反射，最后由G點射出，如圖乙所示

由反射定律和幾何關(guān)系得：

即光線從透明磚射出點的位置在O點右側(cè)到O點的距離為。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩木塊A、B質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，如圖所示，用外力將木塊A壓下一段距離靜止，釋放后A上下做簡諧振動。在振動過程中，木塊B剛好始終不離開地面即它對地面最小壓力為零。以下說法正確的是　　

A. 在振動過程中木塊A的機械能守恒 B. A做簡諧振動的振幅為

C. A做簡諧振動的振幅為 D. 木塊B對地面的最大壓力是

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長度x=5m，軌道CD足夠長且傾角θ=37°，A、D兩點離軌道BC的高度分別為h1=4.30m、h2=1.35m�，F(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點由靜止釋放。已知小滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）小滑塊第一次到達D點時的速度大小；

（2）小滑塊第二次通過C點時的速度大��；

（3）小滑塊最終停止的位置距B點的距離。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示隨角三角板緊貼在固定的刻度尺上方，若使三角板沿刻度尺向右勻速運動的同時，—支鉛筆從三角板直角邊的最下端，由靜止開始沿此邊向上做勻加速直線運動，下列關(guān)于鉛筆尖的運動及其留下的痕跡的判斷，其中正確的有

A. 筆尖留下的痕跡是一條傾斜的直線

B. 筆尖留下的痕跡是一條拋物線

C. 在運動過程中，筆尖的速度方向始終保持不變

D. 在運動過程中，筆尖的加速度方向始終保持不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器。

(1)圖甲為某同學(xué)設(shè)計的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)，接線柱B可以分別與觸點1、2、3接通，從而實現(xiàn)使用多用電表測量不同物理量的不同功能。關(guān)于此多用電表，下列說法正確的是__________。

A.當S接觸點1時，多用電表處于測量電流的擋位

B.當S接觸點2時，多用電表處于測量電壓的擋位

C.當S接觸點2時，多用電表處于測量電阻的擋位

D.當S接觸點3時，多用電表處于測量電壓的擋位

(2)用實驗室的多用電表進行某次測量時，指針在表盤的位置如圖乙所示。

A.若所選擋位為直流10mA擋，則示數(shù)為__________mA。

B若所選擋位為直流50V擋，則示數(shù)為__________V。

(3)用表盤為圖乙所示的多用電表正確測量了一個約15Ω的電阻后，需要繼續(xù)測量一個阻值約2kΩ的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前，請選擇以下必須的步驟，并按操作順序?qū)懗霾襟E的序號__________。

A.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點 B把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置

C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置 D.將紅表筆和黑表筆接觸

(4)某小組同學(xué)們發(fā)現(xiàn)多用電表歐姆擋的表盤刻度線不均勻，分析在同一個擋位下通過待測電阻的電流I和它的阻值Rx關(guān)系，他們分別畫出了如圖丙所示的幾種圖象，其中可能正確的是________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，它和O點的連線與OO′之間的夾角θ為60°。重力加速度大小為g。

（1）若ω=ω0，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求ω0；

（2）ω=（1±k）ω0，且0＜k <<1，求小物塊受到的摩擦力大小和方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻.

（1）分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示，長度為_____cm，直徑為_____mm.

甲 乙

（2）正確連接電路后，測得電壓表、電流表示數(shù)如下，接3V量程時讀數(shù)為________V. 接0.6A量程時讀數(shù)為______A.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體在t=0時刻經(jīng)過同一位置沿x軸運動，其v-t圖像如圖所示，則

A. 甲、乙在t=0到t=ls之間沿同一方向運動

B. 乙在t=0到t=7s之間的位移為零

C. 甲在t=0到t=4s之間做往復(fù)運動

D. 甲、乙在t=6s時的加速度方向相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌寬d，與電源連通，導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角θ角，導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒MN．當導(dǎo)體棒中通有電流I時，為使其能靜止在導(dǎo)軌上，需在金屬棒所在的空間加一勻強磁場．

（1）如果導(dǎo)體棒MN靜止在導(dǎo)軌上且對導(dǎo)軌無壓力，則所加的勻強磁場的磁感強度大小和方向如何？

（2）若要磁場的磁感應(yīng)強度最小，所加磁場方向如何？磁感應(yīng)強度最小值為多大？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案