如圖15-31所示，一等腰直角棱鏡，放在真空中，AB=AC=d.在棱鏡側(cè)面AB左方有一單色點(diǎn)光源S，從S發(fā)出的光線SD以60°的入射角從AB側(cè)面中點(diǎn)射入，當(dāng)它從AC側(cè)面射出時(shí)，出射光線偏離入射光線的偏向角為30°，若測(cè)得光從光源到棱鏡側(cè)面AB的時(shí)間跟在棱鏡中傳播時(shí)間相等，那么點(diǎn)光源S到棱鏡AB側(cè)面的垂直距離是多少？

圖15-31


解析:

如下圖所示，由折射定律，光線在AB面上折射時(shí)有：

sin60°=nsinα                                                                   ①

在AC面上出射時(shí)，nsinβ=sinγ                                                   ②

由幾何關(guān)系α+β=90°                                                            ③

偏向角δ=(60°-α)+(γ-β)=30°                                                      ④

由①②③④得α=β=45°  γ=60°

所以

單色光在棱鏡中通過幾何路程

單色光在棱鏡中光速

設(shè)點(diǎn)光源到棱鏡AB側(cè)面的垂直距離為L，依題意所以

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：

I小明利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖1所示，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．所用的光電門傳感器可側(cè)的最短時(shí)間為0.01ms．將擋光效果好、寬度為d=3.8×10-3m的黑色磁帶若干段貼在透明直尺上，讓直尺從一定高度由靜止釋放，井使其豎直通過光電門．某同學(xué)測(cè)得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△ti與高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示．（取g=9.8m/s2，表格中M為直尺質(zhì)量）

實(shí)驗(yàn)次序 △ti（10-3s） vi=
d
△ti
（m?s-1）		 △Eh=
1
2
Mvi2-
1
2
Mvt2		 △hi（m） mg△hi
1 1.21 3.13 ----- ----- -----
2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M
3 1.00 3.80 2.24M 0.23 2.25M
4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M
5 0.90
4.22
4.22
4.00M
4.00M
 0.41
4.01M
4.01M
（1）請(qǐng)將表格中數(shù)據(jù)填寫完整．
（2）從該實(shí)驗(yàn)可得△Eh一△h的圖象是圖2中的
C
C
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2011?浙江模擬）I．教師為每位同學(xué)準(zhǔn)備了鐵架臺(tái)、鐵夾、電鍵、復(fù)寫紙、紙帶、刻度尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、密度不同的重物和導(dǎo)線若干．為了完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，你還必須領(lǐng)
取
低壓交流電源
低壓交流電源
，正確安裝實(shí)驗(yàn)裝置后，在釋放紙帶之前，應(yīng)把重物提高到
靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
的地方．某同學(xué)選用不同的器材，在實(shí)驗(yàn)中分別得到了甲、乙兩條打上點(diǎn)的紙帶，第一個(gè)打點(diǎn)均為O，在甲紙帶上任選6個(gè)連續(xù)的打點(diǎn)A、B、C、D、E、F，它們到O的距離分別為19.20cm、23.23cm、27.65cm、32.45cm、37.63cm、43.20cm；同樣在乙紙帶上任選6個(gè)連續(xù)的打點(diǎn)A′、B′、C′、D′、E′、F′，它們到O的距離分別為16.00cm、19.36cm、23.05cm、27.04cm、31.37cm、36.10cm．
根據(jù)甲紙帶的數(shù)據(jù)可知，m=0.2kg的重物由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)重力勢(shì)能的減少量等于
0.278J
0.278J
，動(dòng)能的增加量等于
0.277J
0.277J
（當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热=9.8m/s2）．分析這位同學(xué)的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，指出哪組不符合實(shí)驗(yàn)要求，并說明原因．
II．現(xiàn)有如下所示的實(shí)驗(yàn)器材（示意圖），要完成伏安法“測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)

（1）請(qǐng)選用器材并在實(shí)物連線圖上完成必需的導(dǎo)線連接．
（2）若測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)用作圖法求出干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．
電壓（U/V） 1.48 1.44 1.38 1.30 1.20 1.08
電流（I/A） 0.05 0.10 0.15 0.25 0.35 0.50
（3）若上圖中所給的電流表已被損壞，用剩余器材能否測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？如能的話，請(qǐng)選定器材并給出電路圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，依次通過A、B、C三點(diǎn)，位移SAB=SBC．已知物體在AB段的平均速度為3m/s，在BC段的平均速度大小為6m/s，那么物體在B點(diǎn)時(shí)的即時(shí)速度的大小為
5
5
m/s
（2）在“探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：
①測(cè)量彈簧的總長度，選用的測(cè)量工具是
A
A
．
A．刻度尺             B．游標(biāo)卡尺           C．螺旋測(cè)微器
②實(shí)驗(yàn)得到下表，若g=10m/s2，彈簧總長x為自變量，各物理量均用國際單位制中單位，彈簧彈力F的函數(shù)關(guān)系式為
F=100（x-0.15）
F=100（x-0.15）
．
彈簧總長度x/cm 20.00 25.00 30.00 35.00
鉤碼質(zhì)量m/g 500 1000 1500 2000
（3）在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的實(shí)驗(yàn)中，選定一條紙帶如圖所示，從0點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點(diǎn)．測(cè)得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．

①在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)4時(shí)，小車的速度分別為：v4=
31.35
31.35
cm/s，加速度a=
49.6
49.6
cm/s2．
②如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比
偏小
偏小
（選填：偏大、偏小或不變）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來源于電流與磁場(chǎng)間的相互作用.如圖16-31所示是在平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道(簡(jiǎn)稱通道)組成.

圖16-31

如圖16-32所示，通道尺寸a=2.0 m、b=0.15 m、c=0.10 m.工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B=8.0 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；沿x軸負(fù)方向加勻強(qiáng)電場(chǎng)，使兩金屬板間的電壓U=99.6 V；海水沿y軸方向流過通道.已知海水的電阻率ρ=0.20 Ω·m.

圖16-32

(1)船靜止時(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向；

(2)船以vS=5.0 m/s的速度勻速前進(jìn).若以船為參考系，海水以5.0 m/s的速度涌入進(jìn)水口，由于通道的截面積小于進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水速率增加到vd=8.0 m/s.求此時(shí)兩金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U感；

(3)船行駛時(shí)，通道中海水兩側(cè)的電壓按U′=U-U感計(jì)算，海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對(duì)船的推力.當(dāng)船以vS=5.0 m/s 的速度前進(jìn)時(shí)，求海水推力的功率.

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