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【题目】一半径为R球体放置在水平面上,球体由折射率为n的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,出射角,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为

1)作出光路图,并求该材料的折射率;

2)从进入该材料开始计时至第一次到达竖直表面的传播时间t

【答案】1;(2

【解析】

1)设入射光线与球体的交点为C,连接OCOC即为入射点的法线.因此,图中的角α为入射角.过C点作球体水平表面的垂线,垂足为B,如图所示

依题意有

又由△OBC

解得

α=60°

出射角,因为,根据光的可逆性可知

由几何关系可知

解得

由折射定律得

2)由几何知识知△ACO为等腰三角形,由几何关系可得

解得

设光穿越球体的时间为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】风洞是研究空气动力学的实验设备. 如图所示,将光滑刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=3. 2m处,一劲度系数较大的轻弹簧套在水平杆上,左端固定,弹簧原长小于杆长,杆上还套有质量m=2. 0kg、可沿杆滑动的小球,小球紧靠弹簧右侧但不连接. 现向左推动小球压缩弹簧,将小球每次都推至图中P点时由静止释放,P点到杆右端M点的距离s=0. 5m. 无风时小球运动到M点时的速度m/s;当施加水平向左的恒定风力F1时,小球运动到M点时的速度大小m/s、方向水平向右. 重力加速度g10m/s2. 求:

1)小球推至P点时弹簧中的弹性势能

2)水平向左的风力F1

3)调整水平风力的大小,小球落地点与杆右端M点间水平距离x的范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】电压互感器和电流互感器是利用变压器原理对高压电路或是高电流电路进行测量的工具,钳形电流表就是电流互感器的一种(如图),它可以在不改变被测电路结构的情况下直接测出电路电流,它的测量过程如图所示,此时正在测量一台正常工作电动机的电缆线的电流,其内部变压器可以视为理想变压器,内部结构如图右侧所示(电流表表盘上刻度值已经转换成被测电流值)。图中电流表的读数为0.9A。图中用同一电动机电缆线绕了3匝,则(  )

A.这种电流表也能测交流电压

B.这种电流表能测交流电流,图的读数为0.3A

C.这种电流表能测交流电流,图的读数为2.7A

D.这种电流表能测交流电流,图的中电流表指针周期性摆动

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】“测定玻璃的折射率”部分实验步骤如下:

①先在白纸上画一条直线EE,代表两种介质的分界面;再画出一直线段AB作为入射光线,然后画出分界面上B处的法线NN,如图所示。

②把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边与EE对齐,用直尺或三角板轻靠在玻璃砖的另一长边,按住直尺或三角板不动。将玻璃砖取下,画出直线FF代表玻璃砖的另一边。

③在直线AB上竖直插上两枚大头针G1G2,放回玻璃砖,然后透过玻璃砖观察大头针G1G2的像,调整视线方向,直到G1的像被G2挡住。

④在观察的这一侧竖直地插上两枚大头针G3G4,用G3挡住G1G2的像,用G4挡住G3以及G1G2的像。

⑤移去大头针和玻璃砖,过G3G4的插点画直线CD,与FF相交于C点,直线CD就表示沿直线AB入射的光线透过玻璃砖后的光线,连接BCBC就是玻璃砖内的折射光线的路径。

⑥用量角器量出入射角i和折射角r

1)以下各说法中正确的是____

A. G1G2G3G4之间的距离适当大些,可以提高准确度

B. G1G2G3G4之间的距离取得小些,可以提高准确度

C. 入射角i适当大些,可以提高准确度

D. G1G2的间距和入射角的大小均与实验的准确度无关

2)该玻璃的折射率n=_________(用ir表示)

3)若作出的EEFF的间距比玻璃两表面的实际间距大,则测量结果将________(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)

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【题目】(题文)(题文)在粗糙水平面上,一电动玩具小车以的速度做匀速直线运动,其正前方平铺一边长为L=0.6m的正方向薄板,小车在到达薄板前某处立即刹车,靠惯性运动s=3m的距离后沿薄板一边的中垂线平滑地冲上薄板。小车与水平面以及小车与薄板之间的动摩擦因数均为薄板与水平面之间的动摩擦因数,小车质量为M为薄板质量m3倍,小车可看成质点,重力加速度,求:

(1)小车冲上薄板时的速度大小;

(2)小车刚冲上薄板到停止时的位移大小。

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【题目】如图所示为水上乐园的一个游玩项目,由弧形滑道、竖直平面内的圆形滑道、水平滑道及水池组成。圆形滑道内侧半径,圆形滑道的最低点的水平入口和水平出口相互错开,为保证安全,在圆形滑道内运动时,要求紧贴内侧滑行。水面离水平滑道的高度。现游客从滑道点由静止滑下,游客可视为质点,不计一切阻力,重力加速度

(1)若游客恰能安全滑过圆形滑道最高点,则起滑点离水平滑道多高?

(2)为了保证游客安全,在水池中放有长度的安全气垫,其厚度不计,满足(1)的游客恰落在端,要使游客能安全落在气垫上,起滑点距水平滑道的高度的取值范围为多少?

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【题目】如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重为G的重物,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A.现用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,使∠BCA缓慢减小,直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中,杆BC所受的力( )

A. 大小不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 先增大后减小

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【题目】在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑),分别有如图所示的两套装置,斜面体B的上表面水平且光滑,长方体D的上表面与斜面平行且光滑,p是固定在B、D上的小柱,完全相同的两只弹簧一端固定在p上,另一端分别连在AC上,在AB、CD分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中,下列说法正确的是(   )

A.两弹簧都处于拉伸状态

B.两弹簧都处于压缩状态

C.弹簧L1处于压缩状态,弹簧L2处于原长

D.弹簧L1处于拉伸状态,弹簧L2处于压缩状态

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射入水平放置,电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板水平方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,设粒子射入磁场的位置为M、射出磁场的位置为NMN两点间的距离为d,(不计重力,不考虑边缘效应)(

A.比荷不同的粒子射入磁场的位置M不同

B.MN两点间的距离

C.粒子在磁场中运动轨迹与U1和粒子的比荷有关,与U2无关

D.粒子在电场中运动的时间与粒子的比荷及加速电压U1和偏转电压U2有关

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