【題目】如圖所示,有一玻璃磚的截面,其上面的部分是半徑為R的半圓,下面是邊長為2R的正方形,在玻璃磚的兩側(cè)面距離R處,分別放置和側(cè)面平行的足夠大的光屏,已知玻璃磚的折射率n=2,一束光線按圖示方向從左側(cè)光屏的P點射出,過M點射入玻璃磚,恰好經(jīng)過半圓部分的圓心O,且∠MOA=45°.
(1)該光線能從BC面射出玻璃磚嗎?請說明判斷依據(jù).
(2)求光從P點發(fā)出到第一次傳播到光屏的過程中,光在玻璃磚外的傳播時間與在玻璃磚內(nèi)的傳播時間之比.
【答案】(1)不能;(2)
【解析】
(1)根據(jù)折射率求解全反射的臨界角,從而判斷光線在BC邊能否發(fā)生全反射;(2)根據(jù)幾何關(guān)系求解光線在玻璃磚內(nèi)外傳播的距離,然后可求解傳播的時間之比.
(1)不能;
設(shè)光線發(fā)生全反射的臨界角為C,則sinC=1/n
解得:C=30°
光線在BC邊的入射角為45°,大于臨界角C,在BC面上發(fā)生全反射。
(2)由于光射到玻璃磚的平面上時的入射角均為i=45°>C=30°,則射到平面上的光線發(fā)生全反射,其光路圖如圖所示。設(shè)光在真空中的傳播速度為c,光在玻璃中的傳播速度為v。
由幾何知識可得,光在玻璃磚和光屏之間傳播的距離
x1=2(2-1)R,
傳播的時間t1=x1/c
光在玻璃磚內(nèi)傳播的距離x2=4R+2R,
傳播的時間t2=x2/v
其中v=c/n
解得:
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【題目】兩電荷量分別為q1和q2的點電荷固定在x軸上的A、B兩點,兩電荷連線上各點電勢隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖象如圖所示,其中P點電勢最高,且xAP<xPB,則
A. q1和q2都是正電荷
B. q1的電荷量大于q2的電荷量
C. 在A、B之間將一負點電荷沿x軸從P點左側(cè)移到右側(cè),電勢能先減小后增大
D. 一點電荷只在電場力作用下沿x軸從P點運動到B點,加速度逐漸變小
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【題目】如圖所示,在傾角為的固定斜面上固定一塊與斜面垂直的光滑擋板,質(zhì)量為m的半圓柱體A緊靠擋板放在斜面上,質(zhì)量為2m的圓柱體B放在A上并靠在擋板上靜止。A與B半徑均為R,曲面均光滑,半圓柱體A底面與斜面間的動摩擦因數(shù)為,F(xiàn)用平行斜面向上的力拉A,使A沿斜面向上緩慢移動,直至B恰好降到斜面。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。求:
(1)未拉A時,B受到A的作用力F。
(2)A移動的整個過程中,拉力做的功W。
(3)動摩擦因數(shù)的最小值。
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【題目】圖甲表示一列簡諧橫波在t=16s時的波形圖,圖乙是該列波中的質(zhì)點P的振動圖象,由甲、乙兩圖中所提供的信息可知下列說法正確的是____
A. 該波的波長為1.0m
B. 該波的的頻率是2Hz
C. 該波的傳播速度為0. 5m/s,速度沿x軸負方向
D. P質(zhì)點在t =5.25s時沿y軸負方向運動
E. P質(zhì)點在任意0.5s內(nèi)的路程都是0.1cm
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【題目】下列說法中正確的是_____
A. 液晶具有流動性,其光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點
B. 物體吸收的熱量能夠通過做功全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化
C. 密閉在體積不變的容器中的氣體溫度升高,氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大
D. 只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積
E. 1g水中所含的分子數(shù)目遠大于地球的總?cè)丝跀?shù)
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【題目】我國第21次南極科考隊在南極觀看到了美麗的極光.極光是由來自太陽的高能帶電粒子流高速沖進高空稀薄大氣層時,被地球磁場俘獲,從而改變原有運動方向,向兩極做螺旋運動(如圖4所示),這些高能粒子在運動過程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦從而激發(fā)大氣分子或原子,使其發(fā)出有一定特征的各種顏色的光.地磁場的存在,使多數(shù)宇宙粒子不能到達地面而向人煙稀少的兩極偏移,為地球生命的誕生和維持提供了天然的屏障.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實,向兩極做螺旋運動的這些高能粒子的旋轉(zhuǎn)半徑是不斷減小的,這主要與下列哪些因素有關(guān)( 。
A. 洛倫茲力對粒子做負功,使其動能減小
B. 空氣阻力做負功,使其動能減小
C. 靠近南北兩極,磁感應(yīng)強度增強
D. 以上說法都不對
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【題目】有兩個勻強磁場區(qū)域 I和 II,I中的磁感應(yīng)強度是 II中的k倍,兩個速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運動.與 I中運動的電子相比,II中的電子( )
A.運動軌跡的半徑是 I中的k倍
B.加速度的大小是 I中的k倍
C.做圓周運動的周期是 I中的k倍
D.做圓周運動的角速度是 I中的相等
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【題目】有一個10匝正方形線框,邊長為20 cm,線框總電阻為1 Ω,線框繞OO′軸以10π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動,如圖所示,垂直于線框平面向里的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為0.5 T.問:
(1)該線框產(chǎn)生的交變電流電動勢最大值、電流最大值分別是多少?
(2)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時,感應(yīng)電動勢的瞬時值是多大?
(3)寫出感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達式.
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【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有一足夠長的質(zhì)量為M=4kg的長木板,在長木板右端有一質(zhì)量為m=1kg的小物塊,長木板與小物塊間動摩擦因數(shù)為=0.2,長木板與小物塊均靜止。現(xiàn)用F=14N的水平恒力向右拉長木板,經(jīng)時間t=1s撤去水平恒力F。
(1)在F的作用下,長木板的加速度為多大;
(2)最終長木板與小物塊一同以多大的速度勻速運動;
(3)最終小物塊離長木板右端多遠。
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