【題目】一個(gè)由某種材料制成的半圓柱形透明磚，其橫截面是半徑R=20cm的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示。一束平行單色光垂直射向透明磚的下表面，若光線到達(dá)上表面后，能從該表面射出的入射光束在AB上的最大寬度為20cm

①求該透明材料的折射率；

②一細(xì)束光線(與題中光線相同)在O點(diǎn)左側(cè)與O相距10cm處垂直于AB從AB下方入射，求此光線從透明磚射出點(diǎn)的位置(不考慮從入射點(diǎn)離開的情況)。

【答案】①2②光線從透明磚射出點(diǎn)的位置在O點(diǎn)右側(cè)到O點(diǎn)的距離為

【解析】

(1)在O點(diǎn)左側(cè)，設(shè)從E點(diǎn)射入的光線進(jìn)入透明磚后在上表面的入射恰好等于全反射的臨界角，則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從透明磚射出，如圖甲所示，

由全反射條件有：

由幾何關(guān)系有：

由對(duì)稱性可知，若光線能從上表面射出，光束的寬度最大為

解得：n=2；

(2)設(shè)光線在距O點(diǎn)cm的C點(diǎn)射入后，在上表面的入射解為，由幾何關(guān)系得

光線在透明磚內(nèi)會(huì)發(fā)生兩次全反射，最后由G點(diǎn)射出，如圖乙所示

由反射定律和幾何關(guān)系得：

即光線從透明磚射出點(diǎn)的位置在O點(diǎn)右側(cè)到O點(diǎn)的距離為。

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】兩木塊A、B質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，如圖所示，用外力將木塊A壓下一段距離靜止，釋放后A上下做簡(jiǎn)諧振動(dòng)。在振動(dòng)過(guò)程中，木塊B剛好始終不離開地面即它對(duì)地面最小壓力為零。以下說(shuō)法正確的是　　

A. 在振動(dòng)過(guò)程中木塊A的機(jī)械能守恒 B. A做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅為

C. A做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅為 D. 木塊B對(duì)地面的最大壓力是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長(zhǎng)度x=5m，軌道CD足夠長(zhǎng)且傾角θ=37°，A、D兩點(diǎn)離軌道BC的高度分別為h1=4.30m、h2=1.35m。現(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放。已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）小滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大小；

（2）小滑塊第二次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（3）小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示隨角三角板緊貼在固定的刻度尺上方，若使三角板沿刻度尺向右勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，—支鉛筆從三角板直角邊的最下端，由靜止開始沿此邊向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于鉛筆尖的運(yùn)動(dòng)及其留下的痕跡的判斷，其中正確的有

A. 筆尖留下的痕跡是一條傾斜的直線

B. 筆尖留下的痕跡是一條拋物線

C. 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，筆尖的速度方向始終保持不變

D. 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，筆尖的加速度方向始終保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量?jī)x器。

(1)圖甲為某同學(xué)設(shè)計(jì)的多用電表的原理示意圖。虛線框中S為一個(gè)單刀多擲開關(guān)，通過(guò)操作開關(guān)，接線柱B可以分別與觸點(diǎn)1、2、3接通，從而實(shí)現(xiàn)使用多用電表測(cè)量不同物理量的不同功能。關(guān)于此多用電表，下列說(shuō)法正確的是__________。

A.當(dāng)S接觸點(diǎn)1時(shí)，多用電表處于測(cè)量電流的擋位

B.當(dāng)S接觸點(diǎn)2時(shí)，多用電表處于測(cè)量電壓的擋位

C.當(dāng)S接觸點(diǎn)2時(shí)，多用電表處于測(cè)量電阻的擋位

D.當(dāng)S接觸點(diǎn)3時(shí)，多用電表處于測(cè)量電壓的擋位

(2)用實(shí)驗(yàn)室的多用電表進(jìn)行某次測(cè)量時(shí)，指針在表盤的位置如圖乙所示。

A.若所選擋位為直流10mA擋，則示數(shù)為__________mA。

B若所選擋位為直流50V擋，則示數(shù)為__________V。

(3)用表盤為圖乙所示的多用電表正確測(cè)量了一個(gè)約15Ω的電阻后，需要繼續(xù)測(cè)量一個(gè)阻值約2kΩ的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個(gè)電阻兩端之前，請(qǐng)選擇以下必須的步驟，并按操作順序?qū)懗霾襟E的序號(hào)__________。

A.調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使表針指向歐姆零點(diǎn) B把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置

C.把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置 D.將紅表筆和黑表筆接觸

(4)某小組同學(xué)們發(fā)現(xiàn)多用電表歐姆擋的表盤刻度線不均勻，分析在同一個(gè)擋位下通過(guò)待測(cè)電阻的電流I和它的阻值Rx關(guān)系，他們分別畫出了如圖丙所示的幾種圖象，其中可能正確的是________

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)陶罐球心O的對(duì)稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為60°。重力加速度大小為g。

（1）若ω=ω0，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求ω0；

（2）ω=（1±k）ω0，且0＜k <<1，求小物塊受到的摩擦力大小和方向。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率，需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻.

（1）分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示，長(zhǎng)度為_____cm，直徑為_____mm.

甲 乙

（2）正確連接電路后，測(cè)得電壓表、電流表示數(shù)如下，接3V量程時(shí)讀數(shù)為________V. 接0.6A量程時(shí)讀數(shù)為______A.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩物體在t=0時(shí)刻經(jīng)過(guò)同一位置沿x軸運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示，則

A. 甲、乙在t=0到t=ls之間沿同一方向運(yùn)動(dòng)

B. 乙在t=0到t=7s之間的位移為零

C. 甲在t=0到t=4s之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

D. 甲、乙在t=6s時(shí)的加速度方向相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌寬d，與電源連通，導(dǎo)軌平面與水平方向的夾角θ角，導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒MN．當(dāng)導(dǎo)體棒中通有電流I時(shí)，為使其能靜止在導(dǎo)軌上，需在金屬棒所在的空間加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)．

（1）如果導(dǎo)體棒MN靜止在導(dǎo)軌上且對(duì)導(dǎo)軌無(wú)壓力，則所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小和方向如何？

（2）若要磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，所加磁場(chǎng)方向如何？磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值為多大？

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