【題目】由不同介質(zhì)制成的兩個半徑均為R的透明四分之一圓柱體I和Ⅱ緊靠在一起，截面如圖所示，圓心為O，頂部交點為D，以O為原點建立直角坐標系xOy．紅色光束1從介質(zhì)I底部的A（，0）點垂直于界面入射；紅色光束2平行于y軸向下射入介質(zhì)Ⅱ，入射點為B且∠BOD=60°．已知透明介質(zhì)I對紅光的折射率n1=，透明介質(zhì)Ⅱ?qū)t光的折射率n2=．設光束1經(jīng)柱體I的圓弧面后與y軸交點為P,光束2經(jīng)柱體Ⅱ的下底面后與y軸交點為Q ．求：P、Q兩交點的距離。

【答案】

【解析】

紅光線1對介質(zhì) I的全反射臨界角為： ，而光線1由A點入射后的入射角i1=60°＞45°，所以將會發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系可知：反射后恰好交y軸于D點，設紅光線2在B點發(fā)生的折射的折射角為r2，由折射定律 得：，所以：r2=30°，根據(jù)幾何關(guān)系光線2再傳播到底部介面時入射角 i3=30°，光線2對介質(zhì) II的全反射臨界角為：，所以不會發(fā)生全反射，再由折射定律得折射角：r3=60°，設光線2射出后交y軸于P點，依據(jù)幾何關(guān)系：，所以所求的距離 d=DP=R+R=R

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用圖（a）所示的實驗裝置測量物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)和驗證動能定理。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖(b)所示，圖中標出了五個連續(xù)點之間的距離。相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有標出，斜面傾角θ=30°（g=10m/s2，物塊做勻加速運動）

（1）物塊下滑時的加速度a=______m/s2.(保留兩位有效數(shù)字）

（2）物塊與斜面間動摩擦因素_______保留一位有效數(shù)字）

（3）如果物塊質(zhì)量為m=1kg，則從B到D，物塊動能增量___________(保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在水平絕緣平面上足夠長的金屬導軌，不計電阻，但表面粗糙，導軌左端連接一個電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒ab(電阻也不計)放在導軌上，并與導軌垂直，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，用水平恒力F把ab棒從靜止起向右拉動的過程中（）

A. 恒力F做的功等于電路產(chǎn)生的電能

B. 克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能

C. 恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能

D. 恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動能之和

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊半徑均為R的半圓形玻璃磚正對放置，沿豎直方向的兩條直徑BC、相互平行，兩圓心之間的距離為，一束單色光正對圓心O從A點射入左側(cè)的玻璃磚，最后從右側(cè)玻璃磚上的P點（圖中未畫出）射出。已知玻璃折射率若不考慮光在各個界面的反射，求該單色光在第一塊∠AOB=60°，玻璃折射率，若不考慮光在各個界面的反射，求該單色光在第一塊半圓形玻璃磚中傳播的時間和從P點射出時出射角大小（已知光在真空中的速度大小為c）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學測量一只未知阻值的電阻Rx.

（1）表內(nèi)電池的____極與紅表筆相連；

（2）他先用多用電表進行測量，把選擇開關(guān)旋到“×10”檔位，測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示。該同學應選用______________檔位，更換檔位重新測量之前應進行的步驟是__________

（3）接下來再用“伏安法”，測量該電阻，所用儀器如圖乙所示，其中電壓表內(nèi)阻約為5kΩ，電流表內(nèi)阻約為5Ω，變阻器最大阻值為100Ω.圖中部分連線已經(jīng)連接好，為了盡可能準確地測量電阻，請你完成其余的連線___________．

（4）該同學用“伏安法”測量的電阻Rx的值將_____(填“大于”“小于”或“等于”)被測電阻的實際值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律．實驗裝置示意圖如下圖一所示：

(1)實驗步驟：

①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導軌調(diào)至水平．

②用螺旋測微器測量擋光條的寬度，結(jié)果如上圖二所示，由此讀出＝________mm.

③由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離

④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待重物靜止不動時，釋放滑塊，要求重物落地前擋光條已通過光電門2.

⑤從數(shù)字計時器(圖一中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間Δt1和Δt2.

⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出重物質(zhì)量m.

(2)用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達式：

②滑塊通過光電門1和光電門2時瞬時速度分別為v1＝________和v2＝________.

(3)已知當?shù)?/span>(重力加速度為g)．如果在誤差允許的范圍內(nèi)等式________ 成立 ，則可認為驗證了機械能守恒定律．（用已測物理量字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電磁軌道炮原理如圖所示。炮彈（可視為長方形導體）與兩固定平行軌道保持良好接觸且可在平行于軌道方向上自由移動。開始時炮彈在導軌的一端，通以電流后炮彈會被磁力加速，最后從位于導軌另一端的出口高速射出。設兩導軌之間的距離為d，導軌長為L，炮彈質(zhì)量為m。導軌上電流I的方向如圖中箭頭所示。已知軌道的電流可在炮彈處形成垂直于軌道面的磁場（可視為勻強磁場），磁感應強度的大小與I成正比。忽略摩擦力與重力的影響。現(xiàn)欲使炮彈的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是（　�。�

A. 只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

B. 只將電流I增加至原來的2倍

C. 只將炮彈質(zhì)量m減至原來的一半

D. 將炮彈質(zhì)量m減至原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，其它量不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)，有一個邊長為L的正方形區(qū)域abcd，其中心位于原點O，邊界分別平行于x軸和y軸，P、Q、M、N是邊界與x軸和y軸的交點。區(qū)域內(nèi)為勻強電場區(qū)，電場強度的大小為E，方向與x軸正方向相同。區(qū)域外為勻強磁場區(qū)，磁感應強度的大小為B，方向垂直于xOy平面向內(nèi)。一帶正電的粒子從原點O靜止釋放后，從P點射出電場，在磁場中運動一段時間后從Q點射入電場。不計重力。

（1）求該粒子從P點射出電場時速度的大小；

（2）該粒子從原點O開始運動后，經(jīng)過一段時間第一次到達正方形區(qū)域在第一象限的端點a，求這段時間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導軌MN，PQ處于豎直向下的足夠大的勻強磁場中，導軌間距為L，導軌右端接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒垂直導軌放置。并與導軌接觸良好�，F(xiàn)使金屬棒以某初速度水平向左運動。它先后經(jīng)過位置a、b后，到達位置c處剛好靜止。已知磁場的磁感應強度大小為B，金屬棒經(jīng)過a、b處的速度分別為、，a、b間距離等于b、c間距離，導軌電阻忽略不計。下列說法中正確的是（ ）

A. 金屬棒運動到a處時的加速度大小為

B. 金屬棒運動到b處時通過電阻R的電流方向由N指向Q

C. 金屬棒在a→b過程中通過電阻R的電荷量是b→c的2倍

D. 金屬棒在a處的速度是其在b處速度的2倍

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