【題目】如圖，是一直角三棱鏡的橫截面，，，一細光束從BC邊的D點折射后，射到AC邊的E點，發(fā)生全反射后經(jīng)AB邊的F點射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中點．不計多次反射．

（i）求出射光相對于D點的入射光的偏角；

（ii）為實現(xiàn)上述光路，棱鏡折射率的取值應在什么范圍？

【答案】（1）60° （2）

【解析】

(i)光線在BC面上折射，作出多次折射后的光路如圖所示：

由折射定律有： ①

式中，n為棱鏡的折射率，i1和r1分別是該光線在BC面上的入射角和折射角．光線在AC面上發(fā)生全反射，由反射定律有i2=r2 ②

式中i2和r2分別是該光線在AC面上的入射角和反射角．光線在AB面上發(fā)生折射由折射定律有 ③

式中i3和r3分別是該光線在AB面上的入射角和折射角．

由幾何關系得i2=r2=60°，r1=i3=30° ④

F點的出射光相對于D點的入射光的偏角為δ=(r1–i1)+(180°–i2–r2)+(r3–i3) ⑤

由①②③④⑤式得δ=60°⑥

(ii)光線在AC面上發(fā)生全反射，光線在AB面上不發(fā)生全反射，有

⑦

式中C是全反射臨界角，滿足 ⑧

由④⑦⑧式知，棱鏡的折射率n的取值范圍應為 ⑨

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某小組同學改裝電壓表時，在實驗室找到如下實驗器材：

A．電壓表V1：量程為2.5V，內(nèi)阻幾千歐；

B．電流表A1：量程為5mA，內(nèi)阻約為10Ω；

C．電流表A2：量程為1A，內(nèi)阻0.5Ω左右；

D．電阻箱R1：阻值范圍0~999.9Ω；

E．滑動變阻器R2：阻值范圍0~10Ω；

F．滑動變阻器R3：阻值范圖0~5000Ω；

G．電源：電動勢E=5V，內(nèi)阻r=0.5Ω；

H．開關、導線若干。

由于沒有合適的電壓表，計劃用電流表A1改裝。

(1)先用半偏法測電流表A1的內(nèi)阻，電路如圖甲所示。操作過程如下：將R3調(diào)至阻值最大，斷開S2、閉合S1，調(diào)節(jié)R3使電流表A1的示數(shù)為4.00mA；保持R3的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R1使電流表A1的示數(shù)為2.00mA，此時R1的阻值為10.5Ω。則電流表A1的內(nèi)阻為________Ω；

(2)將電流表A1改裝成量程為5V的電壓表。把電阻箱的阻值調(diào)至________Ω，與電流表A1串聯(lián)后即為量程為5V的電壓表；

(3)對改裝后的電壓表校對，該小組同學從別的地方找到一標準電壓表V，將改裝好的電壓表（如圖乙中虛線框所示）與標準電壓表V并聯(lián)，接入如圖乙所示的電路中，調(diào)節(jié)R2，使電流表A1的示數(shù)如圖丙所示，則電流表的示數(shù)為________ mA；若改裝后的電壓表非常準確，則此時電壓表的示數(shù)為________ V（結果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了方便監(jiān)控高溫鍋爐外壁的溫度變化，可在鍋爐的外壁上鑲嵌一個導熱性能良好的氣缸，氣缸內(nèi)封閉氣體溫度與鍋爐外壁溫度相等。如圖所示，氣缸右壁的壓力傳感器與活塞通過輕彈簧連接，活塞左側封閉氣體可看做理想氣體。已知大氣壓強為p0，活塞橫截面積為S，不計活塞質(zhì)量和厚度及與氣缸壁的摩擦。當鍋爐外壁溫度為T0時，活塞與氣缸左壁的間距為L，傳感器的示數(shù)為0。溫度緩慢升高到某一值時，傳感器的示數(shù)為p0S，若彈簧的勁度系數(shù)為，求：

(1)此時鍋爐外壁的溫度；

(2)若已知該過程氣缸內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，求氣體內(nèi)能增加量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，將一足夠長的光滑斜面固定放置在地球表面上，斜面傾角為θ，A、B兩個小球質(zhì)量相等，均可視為質(zhì)點；A球沿斜面由靜止開始下滑，B球做自由落體運動，A、B兩球速率的平方與位移的關系圖像如圖乙所示。已知地球半徑為R，引力常量為G，則（　�。�

A.傾角為θ=30°

B.A、B兩球的動能相等時，兩球重力的瞬時功率之比為PA∶PB=1∶1

C.地球質(zhì)量

D.地球的平均密度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置測定滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗的主要步驟如下：

(1)將長木板放置在水平桌面上并固定好，并在其中間某一位置固定一光電門傳感器；

(2)用游標卡尺測量固定在滑塊上端的擋光片的寬度d，測量結果如圖所示，則擋光片的寬度d=_________mm；

(3)滑塊放在長木板上，用手撥動滑塊，通過光電門，運動一段距離后靜止，記錄擋光片的擋光時間t、滑塊靜止位置與光電門之間的距離x；

(4)已知重力加速度為g，則動摩擦因數(shù)μ=_________（用題中所給字母表示）；

(5)若某次實驗時，手撥動滑塊的位置到滑塊靜止位置的距離恰好是光電門到滑塊靜止位置的距離的兩倍，已知擋光時間為t1，滑塊質(zhì)量為m，則人撥動滑塊時，對滑塊的沖量大小為_________（用題中所給字母表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為1kg的物塊疊放在木板右端，足夠長的木板放在光滑的水平地面上，今在木板右端施加水平向右的拉力F，F的大小可變，方向不變，圖乙為0~2s內(nèi)木板的v-t圖象。已知木板的質(zhì)量為3kg，重力加速度g=10m/s2，木板與物塊之間的動摩擦因數(shù)為0.2，則下列說法正確的是

A.0~1s內(nèi)物塊做勻加速運動的加速度大小為1m/s2

B.在第1s內(nèi)，拉力F的大小為14N

C.在第2s內(nèi)，拉力F的大小為4N

D.在第2s末，物塊的速度小于木板的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場，將一個不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場中，規(guī)定線圈中感應電流方向如圖甲所示的方向為正。當磁場的磁感應強度 B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示時，下圖中能正確表示線圈中感應電流隨時間變化的圖線是（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）如圖甲所示，兩根足夠長的平行導軌，間距L=0.3 m，在導軌間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B1=0.5 T。一根直金屬桿MN以v=2 m/s的速度向右勻速運動，桿MN始終與導軌垂直且接觸良好。桿MN的電阻r1=1 Ω，導軌的電阻可忽略。求桿MN中產(chǎn)生的感應電動勢E1。

（2）如圖乙所示，一個匝數(shù)n=100的圓形線圈，面積S1=0.4 m2，電阻r2=1 Ω。在線圈中存在面積S2=0.3 m2垂直線圈平面(指向紙外)的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B2隨時間t變化的關系如圖丙所示。求圓形線圈中產(chǎn)生的感應電動勢E2。

（3）將一個R=2 Ω的電阻分別與圖甲和圖乙中的a、b端相連接，然后b端接地。試判斷以上兩種情況中，哪種情況a端的電勢較高？并求出較高的電勢φa。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組用如圖1所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻，已知電流表A1、A2是用相同的表頭改裝而成的，電流表A1的量程為1A，內(nèi)阻為3.0Ω；電流表A2的量程為1.5 A，內(nèi)阻未知。閉合開關，改變滑動變阻器滑片的位置，得到多組電流表A1示數(shù)I、電壓表示數(shù)U的數(shù)據(jù)，作出U—I圖象如圖2所示。

(1)電流表A2的內(nèi)阻為__________Ω；

(2)根據(jù)U—I圖象可以求得電源電動勢為__________V，內(nèi)阻為__________Ω；（要求結果盡量準確，保留一位小數(shù)）

(3)關于本實驗中誤差的主要來源，下列說法正確的是__________。（填正確答案標號）

A．電流表分壓會引起系統(tǒng)誤差

B．電壓表分流會引起系統(tǒng)誤差

C．電流表、電壓表讀數(shù)會引起偶然誤差

D．作圖描點、連線會引起偶然誤差

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