【题目】如图所示,截面为直角三角形ABC,∠B=30°,斜边AB=a。棱镜材料的折射率为。在此截面所在的平面内,一条光线在距A点为处的M点垂直AC射入棱镜,不考虑光线在AC面的反射,光线从棱镜的BC边的P点射出(P点未标出)。求:
(1)光从棱镜射出时的射出点P距B多远;
(2)从P点射向空气的光的方向。
【答案】(1)(2)见解析
【解析】试题分析(1)由几何知识求出光从棱镜第一次射出时的射出点与B点间的距离.(2)通过分析判断光在P点能否发生全反射,从而判断从P点射向空气的光的方向。
(1)作出光路图,如图所示
由图可知光线在N点的入射角,
设发生全反射的临时界角为C,则,得
由图可知,光在N点全反射,,故光在P点的入射角为30°.
设在P点的折射角为,有 ,解得
由几何关系知,,
在三角形QPB中有,故
(2)光在P点处折射角为45°,光线经反射后入射到AB面的Q点,恰好与AB面垂直,故经过Q点再次反射的光线回到P点,再次折射,入射角仍为30°,有。
综上所述:有两束光从P点射出,分别为与BC面成45°斜向右上、与BC面成45°斜向左上
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【题目】如图所示,匝数为100匝、面积为0.01m2的线圈,处于磁感应强度B1为T的匀强磁场中。当线圈绕O1O2以转速n为300r/min匀速转动时,电压表、电流表的读数分别为7V、1A。电动机的内阻r为1Ω,牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.2kg的导体棒MN沿轨道上升。导体棒的电阻R为1Ω,架在倾角为30°的框架上,它们处于方向与框架平面垂直、磁感应强度B2为1T的匀强磁场中。当导体棒沿轨道上滑1.6m时获得稳定的速度,这一过程中导体棒上产生的热量为4J。不计框架电阻及一切摩擦,g取10m/s2。求:
(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出电动势的瞬时表达式;
(2)导体棒MN的稳定速度;
(3)导体棒MN从静止到达到稳定速度所用的时间。
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【题目】图示为学校配电房向各个教室的供电示意图,T为理想变压器,原副线圈的匝数比为 5:1,原线圈接在U=1100sin100πt (V)的交流电压上.V1、A1为监控市电供电端的电压表和电流表,V2、A2为监控校内变压器的输出电压表和电流表,R1、R2为教室的负载电阻,V3、A3为教室内的监控电压表和电流表,配电房和教室间有相当长的一段距离,则当开关S闭合后
A. 副线圈上交流电的频率为50 Hz,电压表V2的示数为220 V
B. 电流表A1、A2和A3的示数都变大
C. 电压表V1和V2的示数不变,V3的示数减小
D. 副线圈上的功率增加
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【题目】如图所示,轻质长绳水平地跨在相距2的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等.在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg.先托住物块,使绳处于水平拉直状态,静止释放物块,在物块下落过程中,保持CM两端的拉力F 不变.
(1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零?
(2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少?
(3)求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H.
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【题目】在用双缝干涉测光的波长的实验中,请按照题目要求回答下列问题:
(1)如图a所示,甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是______ 。
(2)将下表中的光学元件放在图a的丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长。
将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,各光学元件的排列顺序应为______ 。(填写元件代号)
(3)已知该装置中双缝间距d=0.50mm,双缝到光屏的距离l=0.50m,在光屏上得到的干涉图样如图b甲所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图b乙所示,则其示数= ______ mm;在B位置时游标卡尺如图b丙所示,则相邻两条纹间距= ______ mm。
(4)由以上所测数据,可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为______ m。
(5)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将______ (填“变大”、“不变”或“变小”)。
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【题目】某同学按照如图所示的电路图测量额定电压为2.5V灯泡的电阻。开关闭合后,逐渐移动滑片,并依次记下灯泡的发光情况和电表示数.实验记录如下表:
①表中空格中的数值为__________。
②灯泡的额定功率为__________W。
③通过计算发现,灯泡在亮度不同时电阻不同,原因可能是_________________。由此可以推断,家庭电路中,在灯泡刚接通瞬间,灯泡的实际功率比额定功率___________,灯泡容易____________。
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【题目】如图质量为m的铁球在水平推力F的作用下静止于竖直没滑墙壁和光滑斜面之间,球与斜面的接触点为A,斜面倾角为θ,推力F的作用线通过球心O,球的半径为R,若水平推力缓慢增大,在此过程中
A. 斜面对球的作用力缓慢增大
B. 墙对球的作用力始终小于推力F
C. 斜面对球的支持力为mgcosθ
D. 推力F对A点的力矩为FRcosθ
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【题目】如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,匝数n=100匝,电阻为r=1Ω的矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈两端经集流环和电刷与电路连接,定值电阻R1=6Ω,R2=3Ω,其他电阻不计,线圈匀速转动的周T=0.2s.从线框与磁场方向平行位置开始计时,线圈转动的过程中,理想电压表的示数为2V.
求:
(1)穿过线圈的磁通量的最大值
(2)从开始计时到s通过电阻R2的电荷量
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【题目】温度传感器广泛应用于空调、电冰箱等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示,电源的电动势E=9.0V,内阻不计,G为灵敏电流计,内阻Rg保持不变;R为热敏电阻,其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S,当R的温度等于20℃时,电流表示数I1=2mA;当电流表的示数I2=3.6mA时,热敏电阻的温度是( )
A. 60℃ B. 80℃ C. 100℃ D. 120℃
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