如圖所示，ABC為全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，一束白光垂直入射到AC面上，在AB面上發(fā)生全反射。若光線入射點(diǎn)O的位置不變，改變光線的入射方向（不考慮自BC面反射之后的光線）則下列說法正確的是

A．使入射光線按圖所示的順時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紅光將首先  射出AB面

B．使入射光線按圖所示的順時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紫光將首先射出AB面

C．使入射光線按圖所示的逆時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紅光將首先射出AB面

D．使入射光線按圖所示的逆時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紫光將首先射出AB面

 

【答案】

A

【解析】

試題分析：先設(shè)想入射光線順時(shí)針偏轉(zhuǎn)的情況，這時(shí)經(jīng)ac面的折射，光線以小于45°角射到ab面上.開始時(shí)，偏轉(zhuǎn)角越大，ab面上光線的入射角就越小，當(dāng)偏轉(zhuǎn)到某一角度時(shí)，光線將垂直入射到ab面，入射角為0°；在此之后，光線的入射角將變大.按題目所給的條件，開始時(shí)ab面上沒有光線射出，即棱鏡的臨界角小于或等于45°，因此在順時(shí)針偏轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)偏轉(zhuǎn)到一定的程度時(shí)，光線對(duì)ab面的入射角會(huì)小于臨界角，此時(shí)有光線穿出ab面.進(jìn)一步考慮哪一種光線先射出ab面.在組成白光的七種色光中，玻璃對(duì)紅光的折射率最小，紅光經(jīng)ac面后的方向改變最小，對(duì)ab面的入射角改變最大，即紅光在幾種色光中入射角最小.從折射率最小還可得出的另一結(jié)論，即經(jīng)光的全反射角最大.將這兩點(diǎn)結(jié)合起來，可知在相同條件下，紅光的全反射角最大而入射角最小，因此將最先射出.可以對(duì)逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)的情況同樣作一次分析，這時(shí)將發(fā)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)后光線對(duì)ab面的入射角增大了，根本不可能射出ab面

考點(diǎn)：考查全反射定律的應(yīng)用

點(diǎn)評(píng)：本題中光在AB面上發(fā)生折射現(xiàn)象，由于各種色光的折射率不同，在AB面上的入射角也不同，發(fā)生全反射的條件也就不同，明確紫光最易發(fā)生全反射，能夠畫出大概的光路圖是求解本題的關(guān)鍵

 

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：

精英家教網(wǎng)如圖，ABC為一全反射棱鏡，它的主截面是腰直角三角形，如圖所示，一束白光垂直入射到AC面上．在ab面上發(fā)生全友射．若光線入射點(diǎn)O的位置保持不變．改變光線的入射方向（不考慮自BC面反射的光線）使入射光按圖中所示的順時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出AB面，則
 
將首先射出（填紅光或者紫光）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，兩塊平行金屬極板MN水平放置，板長L=1m．間距d=
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m，兩金屬板間電壓UMN=1×104 V；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B2，已知A、F、G處于同一直線上．B、C、H也處于同一直線上．AF兩點(diǎn)距離為
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m．現(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，粒子質(zhì)量m=3×10-10 kg，帶電量q=+1×10-4 C，初速度v0=1×105 m/s．
（1）求帶電粒子從電場中射出時(shí)的速度v的大小和方向
（2）若帶電粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1
（3）若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面，求B2應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩塊平行金屬極板MN水平放置，板長L= 1 m．間距d = m，兩金屬板間電壓UMN= 1×104 V；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B2，已知A、F、G處于同一直線上．B、C、H也處于同一直線上．AF兩點(diǎn)距離為m。現(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，粒子質(zhì)量m = 3×10-10 kg，帶電量q = +1×10-4 C，初速度v0 = 1×105 m/s。

 (1)求帶電粒子從電場中射出時(shí)的速度v的大小和方向

 (2)若帶電粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1

(3)若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面，求B2應(yīng)滿足的條件。

 

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科目：高中物理 來源：2012屆山東省濟(jì)南市高三3月高考模擬考試物理卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩塊平行金屬極板MN水平放置，板長L =" 1" m．間距d = m，兩金屬板間電壓UMN = 1×104 V；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B2，已知A、F、G處于同一直線上．B、C、H也處于同一直線上．AF兩點(diǎn)距離為m�，F(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，粒子質(zhì)量m = 3×10-10 kg，帶電量q = +1×10-4 C，初速度v0 = 1×105 m/s。

(1)求帶電粒子從電場中射出時(shí)的速度v的大小和方向
(2)若帶電粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1
(3)若要使帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面，求B2應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年山東省高三第三次模擬考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩塊平行金屬極板心MN水平放置，板長L=1 m，間距，兩金屬板間電壓；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Bl，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B2，已知A、F、G處于同一直線上，B、C、H也處于同一直線上，AF兩點(diǎn)距離為。現(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，粒子質(zhì)量，帶電量，初速度。

(1)求帶電粒子從電場中射出時(shí)的速度v的大小和方向

(2)若帶電粒子進(jìn)入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bl

(3)若要便帶電粒子由FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面，求B2應(yīng)滿足的條件 。

 

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