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【题目】如图所示,ABCDE为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面,该种材料的折射率AE是一半径为R圆弧,O点为圆弧圆心,OBCD构成长方形,已知BF=R,光在真空中的传播速度为c。在O处有一点光源,光线从点光源经圆弧AE射入柱形光学元件。求:

①从F点射出光线的折射角正弦值;

②若不考虑发生折射时的反射光线,求光线在柱形光学元件中传播的最长时间。

【答案】;②

【解析】

①设射向F点的光线入射角为,折射角为,如图所示

则有

根据折射定律有

解得

②设光线发生全反射的临界角为C,则有

根据三角函数知识可得

分析可知,当恰好发生全反射时,路程最长,如图所示

设光线在柱形光学元件中的路程为s,速度为v,根据

根据几何关系有

故时间

联立解得

练习册系列答案
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【题目】宇航员飞到一个被稠密气体包围的某恒星上进行科学探索。他站在该恒星表面,从静止释放一个质量为m的物体,由于气体阻力,其加速度a随下落位移x变化的关系图象如图所示。已知该星球半径为R,万有引力常量为G。下列说法正确的是(  )

A.该恒星的平均密度为

B.该恒星的第一宇宙速度为

C.卫星在距该恒星表面高h处的圆轨道上运行的周期为

D.从释放到速度刚达最大的过程中,物体克服阻力做功

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【题目】关于惯性,下列说法正确的是()

A. 同一物体在月球上的惯性只有它在地球上的

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【题目】如图所示,长度为L的绝缘细线将质量为m、电荷量为q的带正电小球悬挂于O点,整个空间存在水平向右、电场强度大小为(其中g为重力加速度)的匀强电场,小球可视为质点。

(1)若将小球在A点由静止释放,求细线摆起的最大角度;

(2)若小球在最低点A获得一水平向右速度,为使小球运动过程中细线不松弛,求该速度大小应满足的条件。

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【题目】如图,在的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E(未知),在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氦核y轴上y=h点射出,速度方向沿x轴正方向。已知进入磁场时,速度方向与x轴正方向的夹角为60°,并从坐标原点O处第一次射出磁场。的质量为m,电荷量为q,不计重力。求:

1第一次进入磁场的位置到原点O的距离x

2在磁场中的偏转半径R

3)若磁感应强度大小为B,求电场强度E的大小。

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【题目】如图电路中,电源电动势为E、内阻为r,电容器的电容为C。闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电压表示数的变化量大小为U,电流表示数变化量的大小为I,在这个过程中,下列判断正确的是

A.电容器的带电量减少,减小量小于CU

B.电阻R1两端电压减小,减小量等于U

C.电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大

D.电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大

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【题目】有一标有“6V1.5W”的小灯泡,现描绘小灯泡的伏安特性曲线,提供的器材除导线和开关外,还有:

A.直流电源6V(内阻不计)

B.直流电流表03A(内阻约0.1Ω)

C.直流电流表0300mA(内阻约5Ω)

D.直流电压表015V(内阻约15kΩ)

E.滑动变阻器(0-10Ω

F.滑动变阻器(0-1kΩ

1)实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用______(用序号表示)

2)在矩形框中画出实验电路图______

3)将实物图连线______

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【题目】如图所示,间距为L=0.2m的两平行光滑导轨竖直放置,中间接有R=1.5Ω的电阻,导轨电阻忽略不计。在ABCD区域内存在垂直纸面向里大小为B=5T的匀强磁场。现将一电阻为r=0.5Ω、质量为m=0.5kg的导体棒从磁场区域上方某高度由静止释放,导体棒进入磁场瞬间,加速度大小为6m/s2,方向竖直向下,导体棒离开磁场前已达到匀速运动状态。棒通过磁场区域过程中与导轨良好接触,且整个过程中通过R的电荷量为q=3C,重力加速度g=10m/s2,则以下说法正确的是(  )

A.导体棒进入磁场前下落的高度为0.8m

B.导体棒出磁场时的的速度为10m/s

C.磁场区域的高度为3m

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A.通过两棒的电流强度相等

B.两棒的自由电子定向移动的平均速率相等

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