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如图乙所示,ABCD是一直角梯形棱镜的横截面,位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率,AB=BC=8cm,OA=2cm,∠OAB=60°。

①求光线第一次射出棱镜时,出射光线的方向。

②第一次的出射点距C          cm。


①设发生全反射的临界角为C,由折射定律得

                                 ④

              代入数据得

                                  ⑤

            光路图如图所示,由几何关系可知光线在AB边和BC边的入射角均为60°,均发生全反射。设光线在CD边的入射角为,折射角为,由几何关系得,小于临界角,光线第一次射出棱镜是在CD边,由折射定律得

                                    ⑥

代入数据得                           ⑦

②结合几何知识可知出射点距离C点的距离为cm。


练习册系列答案
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电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用。如图所示,泵体是一个长方体,ab边长为L1,两侧端面是边长为L2的正方形;流经泵体内的液体密度为ρ、在泵头通入导电剂后液体的电导率为σ(电阻率的倒数),泵体所在处有方向垂直向外的磁场B,把泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,则(    )

  A.泵体上表面应接电源正极

  B.通过泵体的电流I = UL1/σ

  C.增大磁感应强度可获得更大的抽液高度

  D.增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度

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如图所示为一水平匀强电场,方向水平向右,图中虚线为 电场中的一条直线,与电场方向的夹角为,一带正电的点电荷以初速度沿垂直电场方向从A点射入电场,一段时间后经过B点,此时其速度方向与电场方向的夹角为,不计重力,则下列表达式正确的是

A. B.

C. D.

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一批伟大的科学家在电磁理论的建立过程中做出了卓越的贡献。关于其中一些科学家和他们的贡献,下列说法正确的是                                                                                  (    )

A.安培发现了电流的磁效应                          B.奥斯特提出了分子电流假说

C.法拉第发现了电磁感应现象                      D.库仑发现了点电荷间相互作用的规律

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利用图9实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题.

① 实验操作步骤如下,请将步骤B补充完整:

A.按实验要求安装好实验装置;

B.使重锤靠近打点计时器,接着先________,后________,打点计时器在纸带上打下一系列的点;

C.图10为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h1、h2、h3…….

② 已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测的h1、h2、h3,可得重锤下落到B点时的速度大小为______,纸带从O点下落到B点的过程中,重锤增加的动能为______,减少的重力势能为______.

③ 取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图11中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94 J/m,请计算图线Ⅱ的斜率k2=________ J/m(保留3位有效数字).重锤和纸带下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为____________(用k1和k2表示).

图11

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2013年6月11日,我国航天员聂海胜、张晓光和王亚平在“天宫一号”首次为青少年进行太空授课,开辟了我国太空教育的新篇章。如图是授课过程中让小球做圆周运动的情景,长为L的细线一端固定在支架上,另一端系着小球,拉直细线,让小球在最低点(以图中支架为参考)以垂直于细线的速度vo抛出开始做圆周运动。同时,地面教室有一套完全相同的装置做同样的对比实验:假设在最低点时,两球的速度大小相等,且两球均做完整的圆周运动,空气阻力不计,则关于地面教室和“天宫”中的两小球的运动情况,下列说法正确的是

A.运动到最低点时,地面教室中的小球对绳子的拉力与“天宫”中的等大

B.若相同的时间内,地面教室中的小球运动n1圈,“天宫”中的小球运动n2圈,则n1>n2

C.在“天宫”中,小球在最低点的速度须足够大才能做完整的圆周运动

D.若小球运动到最低点时,两组实验中的细绳均被拉断,则地面教室中的小球做平抛运动,而“天宫”里的小球做匀速直线运动

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为研究运动物体所受的空气阻力,某研究小组的同学找来一个倾角可调、斜面比较长且表面平整的斜面体和—个滑块,并在滑块上固定一个高度可升降的风帆。他们让带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,下滑过程帆面与滑块运动方向垂直。假设滑块和风帆总质量为m.滑块与斜面间动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与帆的运动速率成正比,即Ff=kv。

  (1)写出滑块下滑过程中加速度的表达式;

  (2)求出滑块下滑的最大速度,,并指出有哪些措施可以减小最大速度;

  (3)若m=2kg,斜面倾角θ=300,g取10m/s2,滑块从静止下滑的速度图象如图所示,图中的斜线t=0时v-t图线的切线,由此求出μ、k的值。

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空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,bcd为电场中的4个点,则( )

A.P、Q两点处的电荷等量同种

B.点和b点的电场强度相同

C.c点的电势低于d点的电势

D.负电荷从到c,电势能减少

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电视机的显像管中,电子束的偏转是用电偏和磁偏转技术实现的。如图甲所示,电子枪发射出的电子经小孔S1进入竖直放置的平行金属板M、N间,两板间所加电压为U0;经电场加速后,电子由小孔S2沿水平放置金属板PQ的中心线射入,两板间距离和长度均为;距金属板PQ右边缘处有一竖直放置的荧光屏;取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向上为正方向建立x轴。已知电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。

(1)求电子到达小孔S2时的速度大小v

(2)若金属板PQ间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场,电子恰好经过P板的右边缘飞出,求磁场的磁感应强度大小B

(3)若金属板PQ间只存在电场,PQ两板间电压u随时间t的变化关系如图乙所示,单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线;每个电子在板PQ间运动的时间极短,可以认为两板间的电压恒定;忽略电场变化产生的磁场。试求在一个周期(即2t0时间)内打到荧光屏单位长度亮线上的电子个数n

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