【題目】如圖，現(xiàn)有一束平行單色光垂直入射到一半徑為R的玻璃半球的底面上，O點(diǎn)是半球的球心，虛線OO′是過球心O與半球底面垂直的直線，已知光速為c，玻璃對(duì)該色光的折射率為。

①底面上多大區(qū)域面積的入射光線能夠直接從球面射出?

②某入射光線從距離虛線OO′為0.5R處入射，經(jīng)球面折射后與OO′有交點(diǎn)，求該光線從進(jìn)入半球到該交點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間?

【答案】①②

【解析】

（1）根據(jù)光路圖求解臨界角，結(jié)合幾何關(guān)系求解直接從球面射出的入射光線在底面上的面積；（2）根據(jù)光路圖求解光線傳播的距離結(jié)合v=c/n求解傳播時(shí)間.

①如圖，從底上面A處射入的光線，在球面上發(fā)生折射時(shí)的入射角為i，當(dāng)i等于全反射臨界角C時(shí)，對(duì)應(yīng)光線到光軸的距離最大，設(shè)最大距離為d，i=C

設(shè)n是玻璃的折射率，由全反射臨界角的定義有

由幾何關(guān)系有

聯(lián)立解得：

能夠直接從球面射出的入射光線在底面上的面積為

②設(shè)與光軸距R/2的光線在球面B點(diǎn)折射時(shí)的入射角和折射角分別為i1和r1，

由幾何關(guān)系有i1=300

由折射定律有sinr1=nsini1

解得：r1=600

即∠BCQ=300可得LBC=R；

且在玻璃半球中

聯(lián)立得

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：

【題目】質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具.如圖所示為質(zhì)譜儀的原理示意圖,現(xiàn)利用質(zhì)譜儀對(duì)氫元素進(jìn)行測量.讓氫元素三種同位素的離子流從容器A下方的小孔S無初速度飄入電勢差為U的加速電場.加速后垂直進(jìn)入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.氫的三種同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三條“質(zhì)譜線”.則下列判斷正確的是

A. 進(jìn)入磁場時(shí)速度從大到小排列的順序是氚、氘、氕

B. 進(jìn)入磁場時(shí)動(dòng)能從大到小排列的順序是氕、氘、氚

C. 在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間由大到小排列的順序是氕、氘、氚

D. a、b、c三條“質(zhì)譜線”依次排列的順序是氚、氘、氕

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】平行玻璃磚底面涂有反射層，一束由a、b兩種單色光組成的復(fù)合光以45°人射角斜射到玻璃磚的上表面，經(jīng)折射反射再折射后的光路如圖所示。不考慮光在玻璃磚上表面的反射則玻璃磚對(duì)單色光___________(填“a”或“b”)折射率大；單色光___________(填“a”或“b”)在玻璃中傳播的時(shí)間長；兩束單色光從玻璃磚上表面出射后相互___________(填“平行”或“不平行”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場的方向相同，以虛線MN為理想邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為、，今有一質(zhì)量為m、電量為e的電子從MN上的P點(diǎn)沿垂直于磁場方向射入勻強(qiáng)磁場中，其運(yùn)動(dòng)軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線。則以下說法正確的是

A. 電子的運(yùn)行軌跡為PDMCNEP

B. 電子運(yùn)行一周回到P用時(shí)為

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知通電長直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，即磁感應(yīng)強(qiáng)度B與導(dǎo)線中的電流I成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r成反比．如圖所示，兩根平行長直導(dǎo)線相距為R，通以大小、方向均相同的電流．規(guī)定磁場方向垂直紙面向里為正，在0﹣R區(qū)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的圖線可能是（ ）

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】正電荷形成的電場中，一帶電粒子只受電場力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖abcd曲線，則（　�。�

A. 粒子帶負(fù)電

B. 粒子通過a點(diǎn)時(shí)的速度比通過b點(diǎn)時(shí)大

C. 粒子在a點(diǎn)受到的電場力比b點(diǎn)大

D. 粒子在a點(diǎn)時(shí)的電勢能比b點(diǎn)大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系．水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤．實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m0，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離s．

（1）該實(shí)驗(yàn)是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量 （填“需要”或“不需要”）

（2）實(shí)驗(yàn)需用游標(biāo)卡尺測量擋光板的寬度d，如圖2所示，d= mm

（3）某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時(shí)間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則對(duì)該小車實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證 的表達(dá)式是 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)舊的學(xué)生直流電源，輸出端的符號(hào)模糊不清，無法分辨正負(fù)極．某同學(xué)設(shè)計(jì)了下面的判斷電源兩極的方法．在桌面上放一個(gè)小磁針，在小磁針右面放一個(gè)螺線管，如圖所示，閉合開關(guān)后，小磁針S極的一端向左偏轉(zhuǎn)．下述判斷正確的是（　�。�

A. 電源A端是正極，在電源內(nèi)電流由A流向B

B. 電源B端是正極，在電源內(nèi)電流由A流向B

C. 電源A端是正極，在電源內(nèi)電流由B流向A

D. 電源B端是正極，在電源內(nèi)電流由B流向A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場中，有一個(gè)矩形線圈abcd，線圈平面與磁場垂直，O1O2和O3O4都是線圈的對(duì)稱軸，應(yīng)使線圈怎樣運(yùn)動(dòng)才能使其中產(chǎn)生感生電流？（　　）

A. 向左或向右平動(dòng)B. 向上或向下平動(dòng)

C. 繞O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)D. 繞O3O4轉(zhuǎn)動(dòng)

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