【題目】某柱形均勻透明玻璃構(gòu)件的縱截面如圖所示，左側(cè)ABC區(qū)域?yàn)榈妊苯侨切危?/span>AB長(zhǎng)為L，右側(cè)區(qū)域?yàn)榘雸A，BC為直徑，下側(cè)平行AB放置光屏MN，BC與MN垂直�，F(xiàn)有一束寬度為L的平行光垂直AB邊（不包括A、B兩點(diǎn)）射向玻璃構(gòu)件，通過(guò)玻璃構(gòu)件后從右側(cè)射出在光屏上形成光斑。已知該玻璃構(gòu)件對(duì)該光的折射率為，光在真空中的傳播速度為c。（可能用到，結(jié)果可用根式表示）求：

（1）光屏上所得光斑左側(cè)與C點(diǎn)的距離；

（2）光在玻璃構(gòu)件中最短的傳播時(shí)間。

【答案】（1） （2）

【解析】

做出光在透明玻璃構(gòu)件中的光路圖，在圓弧界面發(fā)生全反射的光線，射向光屏交MN的點(diǎn)，與C點(diǎn)最近，根據(jù)幾何關(guān)系可求與C點(diǎn)的距離；由于光線在三角形內(nèi)的路徑長(zhǎng)度相等，邊界光線在玻璃中傳播時(shí)間最短，根據(jù)幾何關(guān)系可求最短距離，根據(jù)折射率求出光在玻璃中傳播的速度，可求傳播時(shí)間。

（i）畫出某條光路圖如圖，光線在AC界面的入射角

由折射定律知，可得臨界角

光在AC界面發(fā)生全反射，水平射向圓弧界面

當(dāng)在圓弧界面的入射角時(shí)發(fā)生全反射，邊界光線射向光屏交MN于P點(diǎn)，與C點(diǎn)最近

由三角形知識(shí)可知

（ii）由于光線在三角形內(nèi)的路徑長(zhǎng)度相等，故邊界光線在玻璃中傳播時(shí)間最短，其路徑總長(zhǎng)度

光在玻璃中傳播速度

光在玻璃中傳播最短時(shí)間

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：

(1)除鐵架臺(tái)、鐵夾、交流電源、紙帶、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和重物外，還需選用儀器是__________

A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．彈簧秤

(2)該實(shí)驗(yàn)裝置中的一處需要改正_______________________

(3)某同學(xué)改正裝置后得到了一條紙帶，下列正確的是_________

A． 實(shí)驗(yàn)所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)接在6V直流電源上

B． 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放重錘，再接通電源

C． 紙帶上點(diǎn)密集的一端是與重物相連的

D．挑選紙帶時(shí)應(yīng)注意點(diǎn)跡清晰，第一、二點(diǎn)的間距約為2cm

(4) 某同學(xué)一次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得如圖所示三段位移，O點(diǎn)為起始點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)間隔為T，則他需要驗(yàn)證O到C過(guò)程的機(jī)械能守恒表達(dá)式為_________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠大的空間范圍內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一根長(zhǎng)為L=1.0m的絕緣輕質(zhì)細(xì)線一端固定在0點(diǎn)，另一端系一帶電小球，小球帶電量為、質(zhì)量為 �，F(xiàn)小球靜止在A點(diǎn)，細(xì)線與豎直方向夾角= 37°，（g =10m/s2，sin37°= 0.6，cos37°= 0.8，結(jié)果可保留根號(hào)）。求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；

（2）在A點(diǎn)沿垂直細(xì)線方向?qū)π∏蚴┘佣啻蟮臎_量，可確保小球在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，細(xì)線不松弛；

（3）在原題基礎(chǔ)上加垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若在A點(diǎn)讓小球獲得沿垂直細(xì)線方向的m/s的速度，求小球在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)做順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)線上的最小拉力。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間離也為L(zhǎng)，極板不帶電．現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)重力)，從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度v水平射入磁場(chǎng)，欲使粒子不打在極板上，粒子的速度范圍為______。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)物塊從斜面底端沖上足夠長(zhǎng)的斜面后，返回到斜面底端。已知小物塊沖上斜面的初動(dòng)能為E，它返回斜面底端的速度大小為v，克服摩擦阻力做功為E。若小物塊沖上斜面的初動(dòng)能變?yōu)?/span>3E，則

A. 返回斜面底端時(shí)動(dòng)能為

B. 返回斜面底端時(shí)速度大小為

C. 從出發(fā)到返回斜面底端，克服摩擦阻力做功為

D. 從出發(fā)到返回斜面底端，機(jī)械能減少

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在用“落體法”做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明選擇一條較為滿意的紙帶，如圖甲所示

(1)此實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)是讓重物做自由落體運(yùn)動(dòng)，________(填“需要”或“不需要”)測(cè)出重物的質(zhì)量。

(2)為減少阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，下列操作可行的是________.

A．選用流線型的重錘

B．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上

C．釋放紙帶前，手應(yīng)提紙帶上端并使紙帶豎直

D．重錘下落中手始終提住紙帶上端，保持紙帶豎直

(3)小明用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫出的v2－h圖象如圖乙所示，圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是____________________________________________________________________.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017年，人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程，在兩顆中子星合并前約100 s時(shí)，它們相距約400 km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬(wàn)有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí)，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星（ ）

A. 質(zhì)量之積

B. 質(zhì)量之和

C. 速率之和

D. 各自的自轉(zhuǎn)角速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A由靜止開始沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，則下列說(shuō)法不正確的是　　

A. 到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率

B. 重力對(duì)兩物體做的功相同

C. 整個(gè)過(guò)程中，兩物體機(jī)械能的改變量不同

D. 到達(dá)底端時(shí)兩物體的動(dòng)能相同，速度大小相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：

A. 按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；

B. 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；

C. 用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；

D. 先釋放懸掛紙帶的夾子，然后接通電源開關(guān)打出一條紙帶；

E. 測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；

F. 根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．

其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是______ 將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線處

供選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇______ ．

A. 質(zhì)量為100g的木球 質(zhì)量為10g的砝碼

質(zhì)量為200g的鉤碼 質(zhì)量為10g的塑料球

實(shí)驗(yàn)中，若選用質(zhì)量的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)速度恰好為零，每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，選連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C作為測(cè)量的點(diǎn)，如圖所示，經(jīng)測(cè)量知道A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為、、已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>．

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可計(jì)算出打B點(diǎn)時(shí)的速度 ______；重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少了J，動(dòng)能增加了______（結(jié)果都要求保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案