【題目】LED光源應(yīng)用越來(lái)越廣泛，高折射率材料對(duì)提高LED的性能有很好作用。如圖所示，現(xiàn)有一用高折射率材料制成的半球體，右側(cè)豎直面鍍銀，光源S就在其對(duì)稱軸上。從光源S發(fā)出的一束光射到球面上的P點(diǎn)，其中一部分光經(jīng)球面反射后恰能豎直向上傳播，另一部分光折射入半球體內(nèi)，經(jīng)右側(cè)鍍銀面第一次反射恰能沿原路返回，若球半徑R＝2cm，材料折射率n＝，真空中光速為c＝3.0×108m/s。求：

Ⅰ．光射到球面上P點(diǎn)時(shí)的入射角θ1；

Ⅱ．該光束從進(jìn)入球面到第一次傳到鍍銀面的時(shí)間t。

【答案】Ⅰ．60°；Ⅱ．10－10s。

【解析】Ⅰ.光路如圖，P為入射點(diǎn)，Q為反射點(diǎn)，設(shè)光在P點(diǎn)的折射角為θ2，

由折射定律得：n＝sinθ1/sinθ2　

根據(jù)反射定律有：θ1＝θ3　

由題意知：θ2＋θ3＝90°　

解得：θ1＝60°，θ2＝30°　

Ⅱ.設(shè)PQ間距離為s，光在球體中的速度為v，由折射率和光速的關(guān)系有：n＝

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：s＝vt 　

由幾何關(guān)系得：s＝Rcosθ2

解得：t＝10－10s　

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】用磁場(chǎng)可以約束帶電離子的軌跡，如圖所示，寬d=2cm的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的橫向范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，B＝1T�，F(xiàn)有一束帶正電的粒子從O點(diǎn)以v＝2×106 m/s的速度沿紙面垂直邊界進(jìn)入磁場(chǎng)。粒子的電荷量q＝1.6×10－19C，質(zhì)量m＝3.2×10－27kg。求：

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t是多大？

(2)粒子保持原有速度，又不從磁場(chǎng)上邊界射出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)沿同一直線同時(shí)運(yùn)動(dòng)，乙在前，甲在后，t＝0時(shí)刻二者相距的距離為d，其v－t圖象如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 第2s末，甲的加速度方向發(fā)生改變

B. 0～3s內(nèi)，兩質(zhì)點(diǎn)的平均速度相同

C. 若d＝5m，甲、乙相遇兩次

D. 若d＝3m，甲、乙在t＝1.5s末第二次相遇

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】磁流體發(fā)電的原理與霍爾效應(yīng)非常類似．如圖2所示，磁流體發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道，管道的長(zhǎng)為L、寬為d、高為h，上下兩面是絕緣板．前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板，兩導(dǎo)體板與開(kāi)關(guān)S和定值電阻R相連．整個(gè)管道置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．管道內(nèi)始終充滿電阻率為ρ0的導(dǎo)電液體（有大量的正、負(fù)離子），且開(kāi)關(guān)閉合前后，液體在管道進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下，均以恒定速率v0沿x軸正向流動(dòng)，液體所受的摩擦阻力不變．

（1）求開(kāi)關(guān)閉合前，M、N兩板間的電勢(shì)差大小U0；

（2）求開(kāi)關(guān)閉合后，M、N兩板間的電勢(shì)差大小U；

（3）關(guān)于該裝置內(nèi)部能量轉(zhuǎn)化和各力做功，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.該發(fā)電機(jī)內(nèi)部由于電荷隨導(dǎo)電液體沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，因此產(chǎn)生了垂直于x軸方向的洛倫茲力分量．這個(gè)力使電荷向側(cè)面兩板聚集，克服靜電力做功，形成電動(dòng)勢(shì)，是電源內(nèi)部的非靜電力

B.閉合開(kāi)關(guān)后，由于導(dǎo)電液體內(nèi)部產(chǎn)生了從M到N的電流，因此導(dǎo)電液體受到安培力的作用，安培力對(duì)流體做正功

C.雖然洛倫茲力不做功，但它的一個(gè)分量對(duì)電荷做正功，另一個(gè)分量對(duì)電荷做負(fù)功，以這兩個(gè)分量為媒介，流體的動(dòng)能最終轉(zhuǎn)化為回路中的電能

D.為了維持流體勻速運(yùn)動(dòng)，管道兩端壓強(qiáng)差產(chǎn)生的壓力克服摩擦阻力和安培力做功，是整個(gè)發(fā)電機(jī)能量的來(lái)源

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一小球質(zhì)量m=1.0kg，通過(guò)長(zhǎng)L=1.0m的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛在距水平地面高H=3.1m的天花板上，現(xiàn)將小球往左拉開(kāi)某一角度后釋放，結(jié)果細(xì)繩恰好在小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)斷裂，小球飛出后恰好垂直撞在半圓環(huán)的B點(diǎn)，半圓環(huán)固定在水平地面上且與細(xì)繩在同一豎直面內(nèi)，O為半圓環(huán)的圓心，OB 與豎直線OC的夾角θ=30°，環(huán)的半徑.（空氣阻力不計(jì)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，g=10m/s2）

(1)求從繩斷裂到撞到B點(diǎn)小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間;

(2)求細(xì)繩斷裂前瞬間對(duì)小球的拉力大小;

(3)求O點(diǎn)到A點(diǎn)的水平距離.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在一個(gè)范圍足夠大、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，用絕緣細(xì)線將金屬棒吊起，使其呈水平狀態(tài)．已知金屬棒長(zhǎng)L＝0.1 m，質(zhì)量m＝0.05 kg，棒中通有I＝10 A的向右的電流，取g＝10 m/s2.

(1)若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T，求此時(shí)金屬棒受到的安培力F的大��；

(2)若細(xì)線拉力恰好為零，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)的輸出電壓恒定，輸電線上損耗的功率為PR，變壓器原副線圈的電壓以及電流用圖中的量表示．則當(dāng)用戶用電處于高峰期時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A. U2變大 B. PR增大 C. U4變大 D. I1變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m，電阻忽略不計(jì)，定值電阻R=2Ω。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體平面，一根質(zhì)量為m=0.2kg、有效電阻r=2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在框架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)體棒在水平恒力F=1.2N的作用下由靜止開(kāi)始沿框架運(yùn)動(dòng)到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體棒截面的電量共為q=2C，求：

(1)導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度：

(2)導(dǎo)體種從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)這一過(guò)程中，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電熱.（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上(與紙面平行)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。紙面內(nèi)有兩個(gè)半徑不同的半圓在b點(diǎn)平滑連接后構(gòu)成一絕緣光滑環(huán)。一帶電小球套在環(huán)上從a點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)其速率保持不變。則小球

A. 帶負(fù)電

B. 受到的洛倫茲力大小不變

C. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度大小保持不變

D. 光滑環(huán)對(duì)小球始終沒(méi)有作用力

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