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【题目】由不同介质制成的两个半径均为R的透明四分之一圆柱体I和Ⅱ紧靠在一起,截面如图所示,圆心为O,顶部交点为D,以O为原点建立直角坐标系xOy.红色光束1从介质I底部的A0)点垂直于界面入射;红色光束2平行于y轴向下射入介质Ⅱ,入射点为B且∠BOD=60°.已知透明介质I对红光的折射率n1=,透明介质Ⅱ对红光的折射率n2=.设光束1经柱体I的圆弧面后与y轴交点为P,光束2经柱体Ⅱ的下底面后与y轴交点为Q .求:PQ两交点的距离。

【答案】

【解析】

红光线1对介质 I的全反射临界角为: ,而光线1A点入射后的入射角i1=60°45°,所以将会发生全反射,根据几何关系可知:反射后恰好交y轴于D点,设红光线2B点发生的折射的折射角为r2,由折射定律 得:,所以:r2=30°,根据几何关系光线2再传播到底部介面时入射角 i3=30°,光线2对介质 II的全反射临界角为:,所以不会发生全反射,再由折射定律得折射角:r3=60°,设光线2射出后交y轴于P点,依据几何关系:,所以所求的距离 d=DP=R+R=R

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数和验证动能定理。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示,图中标出了五个连续点之间的距离。相邻两个计数点之间还有4个点没有标出,斜面倾角θ=30°(g=10m/s2,物块做匀加速运动)

1)物块下滑时的加速度a=______m/s2.(保留两位有效数字)

2)物块与斜面间动摩擦因素_______保留一位有效数字)

3)如果物块质量为m=1kg,则从BD,物块动能增量___________(保留两位有效数字)

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【题目】如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨,不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒ab(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,用水平恒力Fab棒从静止起向右拉动的过程中()

A. 恒力F做的功等于电路产生的电能

B. 克服安培力做的功等于电路中产生的电能

C. 恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能

D. 恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两块半径均为R的半圆形玻璃砖正对放置,沿竖直方向的两条直径BC、相互平行,两圆心之间的距离为,一束单色光正对圆心OA点射入左侧的玻璃砖,最后从右侧玻璃砖上的P点(图中未画出)射出。已知玻璃折射率若不考虑光在各个界面的反射,求该单色光在第一块∠AOB=60°,玻璃折射率,若不考虑光在各个界面的反射,求该单色光在第一块半圆形玻璃砖中传播的时间和从P点射出时出射角大小(已知光在真空中的速度大小为c)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学测量一只未知阻值的电阻Rx.

1)表内电池的____极与红表笔相连;

2)他先用多用电表进行测量,把选择开关旋到“×10”档位,测量时指针偏转如图甲所示。该同学应选用______________档位,更换档位重新测量之前应进行的步骤是__________

3)接下来再用伏安法,测量该电阻,所用仪器如图乙所示,其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为,变阻器最大阻值为100Ω.图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻,请你完成其余的连线___________

4)该同学用伏安法测量的电阻Rx的值将_____(大于”“小于等于”)被测电阻的实际值.

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【题目】某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律.实验装置示意图如下图一所示:

(1)实验步骤:

①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1 m,将导轨调至水平.

②用螺旋测微器测量挡光条的宽度,结果如上图二所示,由此读出________mm.

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离

④将滑块移至光电门1左侧某处,待重物静止不动时,释放滑块,要求重物落地前挡光条已通过光电门2.

⑤从数字计时器(图一中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1Δt2.

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出重物质量m.

(2)用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式:

②滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1________v2________.

(3)已知当地(重力加速度为g).如果在误差允许的范围内等式________ 成立 ,则可认为验证了机械能守恒定律.(用已测物理量字母表示)

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【题目】电磁轨道炮原理如图所示。炮弹(可视为长方形导体)与两固定平行轨道保持良好接触且可在平行于轨道方向上自由移动。开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离为d,导轨长为L,炮弹质量为m。导轨上电流I的方向如图中箭头所示。已知轨道的电流可在炮弹处形成垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比。忽略摩擦力与重力的影响。现欲使炮弹的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是(  )

A. 只将轨道长度L变为原来的2

B. 只将电流I增加至原来的2

C. 只将炮弹质量m减至原来的一半

D. 将炮弹质量m减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变

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【题目】如图所示,在xOy平面内,有一个边长为L的正方形区域abcd,其中心位于原点O,边界分别平行于x轴和y轴,PQMN是边界与x轴和y轴的交点。区域内为匀强电场区,电场强度的大小为E,方向与x轴正方向相同。区域外为匀强磁场区,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面向内。一带正电的粒子从原点O静止释放后,从P点射出电场,在磁场中运动一段时间后从Q点射入电场。不计重力。

1)求该粒子从P点射出电场时速度的大小;

2)该粒子从原点O开始运动后,经过一段时间第一次到达正方形区域在第一象限的端点a,求这段时间。

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【题目】如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MNPQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻。一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置。并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度水平向左运动。它先后经过位置ab后,到达位置c处刚好静止。已知磁场的磁感应强度大小为B,金属棒经过ab处的速度分别为ab间距离等于bc间距离,导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是(

A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为

B. 金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由N指向Q

C. 金属棒在ab过程中通过电阻R的电荷量是bc2

D. 金属棒在a处的速度是其在b处速度2

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