如圖所示,在MN的下方足夠大的空間是玻璃介質(zhì),其折射率為n=
3
,玻璃介質(zhì)的上邊界MN是屏幕.玻璃中有一正三角形空氣泡,其邊長l=40cm,頂點與屏幕接觸于C點,底邊AB與屏幕平行.激光a垂直于AB邊射向AC邊的中點O,結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑.
①畫出光路圖.
②求兩個光斑之間的距離L.
分析:(1)激光a垂直于AB邊射向AC邊的中點O時,由于光的反射和折射,在屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑,由折射定律和折射定律作出光路圖.
(2)由幾何知識求出a光的入射角,由折射定律求出折射角,根據(jù)反射定律求出反射角.由幾何知識求解兩個光斑之間的距離L.
解答:解:①畫出光路圖如圖所示.
②在界面AC,a光的入射角i=60°.
由光的折射定律有:
sini
sinr
=n
代入數(shù)據(jù),求得折射角r=30°
由光的反射定律得,反射角i′=60°.
由幾何關(guān)系易得:△ODC是邊長為0.5l的正三角形,△COE為等腰三角形,CE=OC=0.5l.
故兩光斑之間的距離L=DC+CE=l=40cm.
答:①畫出光路圖如圖所示.
②兩個光斑之間的距離L為40cm.
點評:本題是幾何光學(xué)問題,是折射定律、反射定律與幾何知識的綜合應(yīng)用.要充分運用幾何知識,求解兩個光斑之間的距離.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在MN左側(cè)有相距為d的兩塊正對的平行金屬板P、Q,板長L=
3
d/3
,兩板帶等量異種電荷,上極板帶負(fù)電.在MN右側(cè)存在垂直于紙面的矩形勻強磁場(圖中未畫出),其左邊界和下邊界分別與MN、AA’重合(邊界上有磁場).現(xiàn)有一帶電粒子以初速度v0沿兩板中央OO′射入,并恰好從下極板邊緣射出,又經(jīng)過在矩形有界磁場中的偏轉(zhuǎn),最終垂直于MN從A點向左水平射出. 已知A點與下極板右端的距離為d.不計帶電粒子重力.求:
(1)粒子從下極板邊緣射出時的速度;
(2)粒子從O運動到A經(jīng)歷的時間;
(3)矩形有界磁場的最小面積.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,直線MN的下方有豎直向下的勻強電場,場強大小為E=700V/m.在電場區(qū)域內(nèi)有一個平行于MN的擋板PQ;MN的上方有一個半徑為R=0.866m的圓形彈性圍欄,在圍欄區(qū)域內(nèi)有圖示方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=1.4T.圍欄最低點一個小洞b,在b點正下方的電場區(qū)域內(nèi)有一點a,a點到MN的距離d1=45cm,到PQ距離d2=5cm.現(xiàn)將一個質(zhì)量為m=0.1g,帶電量q=2×10-3C的帶正電小球(重力不計),從a點由靜止釋放,在電場力作用下向下運動與擋板PQ相碰后電量減少到碰前的0.8倍,且碰撞前后瞬間小球的動能不變,不計小球運動過程中的空氣阻力以及小球與圍欄碰撞時的能量損失,試求:(已知1.2510=9.31,1.2511=11.628)
(1)求出小球第一次與擋板PQ相碰后向上運動的距離;
(2)小球第一次從小洞b進(jìn)入圍欄時的速度大;
(3)小球從第一次進(jìn)入圍欄到離開圍欄經(jīng)歷的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在廣闊的宇宙空間存在這樣一個遠(yuǎn)距其他空間的區(qū)域,以MN為界,上部分的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B1,下部分的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B2,B1=2B2=2B0、方向相同,且磁場區(qū)域足夠大.在距離界線為h的P點有一宇航員處于靜止?fàn)顟B(tài),宇航員以平行于界線的速度拋出一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的小球,發(fā)現(xiàn)球在界線處的速度方向與界線成60°角進(jìn)入下部分磁場,然后當(dāng)宇航員沿與界線平行的直線勻速到達(dá)目標(biāo)Q時,剛好又接住球而靜止.求:
(1)小球在兩個磁場中運動的軌道半徑大。ㄓ胔表示)和小球的速度;
(2)宇航員的質(zhì)量M(用m表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在傾角θ的U形金屬導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒MN,開始時導(dǎo)電體棒MN處于靜止?fàn)顟B(tài),今在導(dǎo)軌所在空間加一個垂直于導(dǎo)軌平面斜向下、磁感應(yīng)強度逐漸增加的磁場,經(jīng)過一段時間,導(dǎo)體棒開始運動,那么在這段時間內(nèi),導(dǎo)體棒受到的摩擦力( 。
A、不斷減小B、不斷增加C、先增加后減小D、先減小后增加

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科目:高中物理 來源:2013屆江蘇省揚州中學(xué)高三3月月考物理試卷(帶解析) 題型:計算題

如圖所示,直線MN的下方有豎直向下的勻強電場,場強大小為E=700V/m。在電場區(qū)域內(nèi)有一個平行于MN的擋板PQ;MN的上方有一個半徑為R=m的圓形彈性圍欄,在圍欄區(qū)域內(nèi)有圖示方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B=16.3T。圍欄最低點一個小洞b,在b點正下方的電場區(qū)域內(nèi)有一點a,a點到MN的距離d1=45cm,到PQ距離d2=5cm,F(xiàn)將一個質(zhì)量為m="0.1g" ,帶電量q=2×10-3C的帶正電小球(重力不計),從a點由靜止釋放,在電場力作用下向下運動與擋板PQ相碰后電量減少到碰前的0.8倍,且碰撞前后瞬間小球的動能不變,不計空氣阻力以及小球與圍欄碰撞時的能量損失,試求:(已知,

(1)小球第一次與擋板PQ相碰后向上運動的距離;
(2)小球第一次從小洞b進(jìn)入圍欄時的速度大;
(3)小球從第一次進(jìn)入圍欄到離開圍欄經(jīng)歷的時間。

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