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【题目】如图,一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体,O点为球心;下半部是半径为R、高为2R的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入,该光线与OC之间的距离为06R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射),求该玻璃的折射率。

【答案】1.43

【解析】

光路图如图所示:

根据光路的对称性和光路可逆性,与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行。这样,从半球面射入的折射光线,将从圆柱体底面中心C点反射。

设光线在半球面的入射角为i,折射角为r。由折射定律有

由正弦定理有

由几何关系,入射点的法线与OC的夹角为i。由题设条件和几何关系有

式中L是入射光线与OC的距离。由②③式和题给数据得

由①③④式和题给数据得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,两条间距l=1m的光滑金属导轨制成倾角37°的斜面和水平面,上端用阻值为R=4Ω的电阻连接。在斜面导轨区域和水平导轨区域内分别有垂直于斜面和水平面的匀强磁场B1 B2,且B1=B2=0.5Tabcd是质量均为m=0.1kg、电阻均为r=4Ω的两根金属棒,ab置于斜面导轨上,cd置于水平导轨上,均与导轨垂直且接触良好。已知t=0时刻起,cd棒在外力作用下开始水平向右运动(cd棒始终在水平导轨上运动),ab棒受到F0.60.2tN)沿斜面向上的力作用,处于静止状态。不计导轨的电阻,试求:

(1)流过ab棒的电流强度Iab随时间t变化的函数关系;

(2)分析并说明cd棒在磁场B2中做何种运动;

(3)t=0时刻起,1s内通过cd棒的电量q

(4)若前2.5s内作用在cd棒上外力做功为W=46.8J,则这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR为多少?

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【题目】如图所示,一钢绳的两端分别固定在两座山的PQ处,P点高于Q点,某人抓住套在绳子上的光滑圆环从P处滑到Q处.滑行过程中绳子始终处于绷紧状态,不计空气阻力.关于人从P处滑到Q处过程说法正确的是(  )

A. 机械能先减小后增大

B. P处滑到最低位置过程重力功率一直增大

C. 滑到最低位置时人受到水平方向的合力为零

D. 动能最大位置与P处的水平距离小于与Q处的水平距离

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某种透明材料制成的空心球体内径为 R,外径是内径的 2 倍,其截面(纸面内)如图所示。一束单色光(纸面内)从外球面上 A 点入射,人射角为 45°时,光束经折射后恰好与内球面 B 点相切。

1)求该透明材料的折射率;

2)如果在内表面涂上能完全吸光的物质,当一束平行光射向此球时被内表面吸收掉的光束在射进空心球前的横截面积是多少?

3)在第(1)问的条件下,欲使如图所示的光束能射入空心球内部空心区域,从 A 入射的光线的入射角应满足什么条件?

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【题目】(2015·江苏卷)一台质谱仪的工作原理如图所示,电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为零,这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在底片上,已知放置底片区域已知放置底片的区域MN =LOM =L。某次测量发现MN中左侧2/3区域MQ损坏检测不到离子但右侧1/3区域QN仍能正常检测到离子在适当调节加速电压后原本打在MQ的离子即可在QN检测到

(1)求原本打在MN中点P的离子质量m

(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域,求加速电压U的调节范围;

(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整求需要调节U的最少次数。(

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长。管的横截面积为S,内装密度为ρ的液体。右管内有一质量m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时,左、右管内液面高度相等,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强p0。现使两管温度同时缓慢升高,求

ⅰ)温度升高到多少时,右管活塞开始离开卡口上升?

ⅱ)继续升温,当温度升高到多少时,左管内液面下降h

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【题目】一根长1m的细绳下端挂着一个质量M=1.99kg的木块。一质量为m=10g的子弹以v0=400m/s的水平速度击中木块且未穿出。取g=10m/s2,求:

(1)木块获得的速度;

(2)木块上摆的高度;

(3)木块摆回平衡位置时,受到绳的拉力。

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【题目】如图为质谱仪的原理示意图,电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E、方向水平向右.已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,G点垂直MN进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的H.可测量出GH间的距离为L.带电粒子的重力可忽略不计.

1.粒子从加速电场射出时速度v的大小.

2.粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度B1的大小和方向.

3.偏转磁场的磁感强度B2的大小.

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【题目】振源P沿y轴以0.8 s的周期做简谐运动,形成的简谐横波在某时刻的波形如图所示,则__________

A. 此波的波速是5 m/s

B. 从该时刻再过0.4 s,质点a向下振动

C. 从该时刻起经0.4 s,质点b通过的路程是8 cm

D. 从该时刻起经0.4 s,质点ab分别在x轴上下方

E. 从该时刻起,质点b将比质点c先回到平衡位置

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