【题目】如图所示,MN为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为R、折射率为 的透明半球体,O为球心,轴线OA垂直于光屏,O至光屏的距离OA= R.一细束单色光垂直射向半球体的平面,在平面的入射点为B,OB= R求:
(1)光线从透明半球体射出时,出射光线偏离原方向的角度.
(2)光线在光屏形成的光斑到A点的距离.
【答案】
(1)
解:分析如图.设入射点B到O的垂直距离BO=h,∠BCO=β,折射角为i.
对△OBC,由正弦公式得:
又
联立解得
所以:i=60°
出射光线偏离原方向的角度:△θ=i﹣β=60°﹣30°=30°
(2)
解:设出射光线与MN交与P点,与OA交与D点,则由几何关系可得,∠CDQ=30°
所以:
所以: =0.5R
【解析】(1)根据数学上正弦定理和折射定律分别列式,得到∠BOA,即可求得出射光线偏离原方向的角度.(2)光线在光屏形成的光斑到A点的距离.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用光的折射的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握光由一种介质射入另一种介质时,在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射.
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【题目】如图所示,半圆形玻璃砖按图中实线位置放置,直径与BD重合.一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上.使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ(0°<θ<90°),观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动.在玻璃砖转动过程中,以下说法正确的是( )
A.折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动
B.折射光斑的亮度逐渐变暗
C.折射角一定大于反射角
D.反射光线转过的角度为θ
E.当玻璃砖转至θ=45°时,恰好看不到折射光线.则此玻璃砖的折射率n=
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【题目】如图所示,平行金属板中带电质点P原处与静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时,则( )
A.电压表读数减小
B.电流表读数减小
C.质点P将向上运动
D.R3上消耗的功率逐渐增大
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【题目】N匝矩形线圈,面积为S , 在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴,以角速度ω做匀速转动,外电路闭合.若从线圈通过中性面时开始计时,则经过四分之一个周期,外力做功为多少?(已知线圈与外电路总电阻为R)
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【题目】现有一段长L=0.2 m、通有电流I=2.5 A的直导线,则关于此导线在磁感应强度为B的磁场中所受磁场力F的情况,下列说法正确的是( )
A.如果B=2 T,则F一定为1 N
B.如果F=0,则B也一定为零
C.如果B=4 T,则F有可能为2 N
D.当F为最大值时,通电导线一定与B平行
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【题目】矩形线圈的匝数为50匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示.下列结论不正确的是( )
A.在t=0.1 s和t=0.3 s时,电动势为零
B.在t=0.2 s和t=0.4 s时,电动势改变方向
C.电动势的最大值是157 V
D.在t=0.4 s时,磁通量变化率最大,其值为3.14 Wb/s
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【题目】如图甲所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时(如图乙)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正.则图丙中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
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【题目】位于光滑水平面上的小车上放置一螺线管,一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过,如图所示,在此过程中( )
A.磁铁做匀速直线运动,小车做加速运动
B.磁铁做减速运动,小车先加速后减速
C.磁铁做减速运动,小车向右做加速运动
D.磁铁做匀速直线运动,小车先加速后减速
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