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【题目】如图所示为一上、下表面面积足够大的玻璃砖,玻璃砖内有一圆锥真空区,圆锥顶角∠ACB= 90°,圆锥底面与玻璃砖上、下表面平行,圆锥底面AB的中点O处有一红色点光源,光线只射向AB上方区域。O点离玻璃砖上表面距离5d,圆锥顶点C离玻璃砖上表面的距离为dtan75°。已知玻璃对红光的折射率n= ,求玻璃砖上表面有光线射出的区域的面积。(不考虑光线的反射)

【答案】

【解析】光线由玻璃射向真空,临界角满足 解得C=450

如图,光源O发出的临界光线1的光路如图,由折射率公式: 解得θ=300

由几何关系,光线到达玻璃砖上表面的入射角为α=150

α<C,所以光线1能够射出水面;由几何关系r1=d

如图所示,光源O发出的临界光线2的光路如图,且光线2恰好在玻璃砖上表面发生全反射,由几何关系r2=5d

综上,光线射出玻璃砖上表面的形状是环形,其面积为

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,在倾角为θ的光滑斜面上,有三条水平虚线,它们之间的区域III宽度均为d,两区域分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框,从上方一定高度处由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过磁场I时,恰好以速度v1做匀速直线运动ab边在越过运动到之前的某个时刻,线框又开始以速度v2做匀速直线运动,重力加速度为g.在线框从释放到穿出磁场的过程中,下列说法正确的是( )

A. 线框中感应电流的方向不变

B. 线框ab边从运动到所用时间大于从运动到所用时间

C. 线框以速度做匀速直线运动时,发热功率为

D. 线框从ab边进入磁场到速度变为的过程中减少的机械能与重力做功的关系式是

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,传送带与水平面之间的夹角为θ30°,传送带两端AB间的距离为l5m,传送带在电动机的带动下以v1m/s的速度沿顺时针方向匀速运动,现将一质量为m10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带上的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数,在传送带将小物体从A点输送到B点的过程中(g10m/s2).

A. 小物体在传送带上运动的时间为5s

B. 传送带对小物体做的功为255 J

C. 电动机做的功为255J

D. 小物体与传送带间因摩擦产生的热量为15J

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活来的截面积S50cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,A的质量m62.5kg.物块与平台间的动摩檫因数为,开始时活塞距缸底Ll0cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0l×l05Pa,温度t127℃。现对汽缸内的气体缓慢加热,当汽缸内的温度升为177℃时,物块A开始移动.继续加热.并保持A缓慢移动。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,gl0m/s2),求:

①物块A与平台间的动摩擦因数

A向右运动距离为d10cm时汽缸内的温度。

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【题目】如图所示的装置可以用来测量滑块与水平面之间的动摩擦因数。在水平面上将弹簧的一端固定,另一端与带有挡光片的滑块接触(弹簧与滑块不固连)。压缩弹簧后,将其释放,滑块被弹射,离开弹簧后经过O处的光电门,最终停在P点。

(1)除了需要测量挡光片的宽度d,还需要测量的物理量有____

A.光电门与P点之间的距离s

B.挡光片的挡光时间t

C.滑块(带挡光片)的质量m

D.滑块释放点到P点的距离x

(2)动摩擦因数的表达式μ=____用上述测量量和重力加速度g表示)。

(3)请提出一个可以减小实验误差的建议:_________

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【题目】1831年10月28日,法拉第展示了他发明的圆盘发电机,其示意图如图所示,水平铜盘可绕竖直铜轴转动,两铜片MN分别与铜盘边缘和铜轴连接使整个铜盘处于竖直向上的匀强磁场中。MN之间连接阻值为R的电阻和滑动变阻器RP,若从上往下看,铜盘转动的方向为顺时针方向已知铜盘的半径为L,铜盘转动的角速度为ω,铜盘连同两铜片对电流的等效电阻值为r,磁感应强度为B,下列说法正确的是

A. 导体R中的电流方向从ab

B. 铜盘转动产生的感应电动势大小为

C. 导体R的最大功率为

D. 如果RP=R+r,则滑动变阻器的最大功率为

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【题目】一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,t0时刻的波动图像如图甲所示,其中处于x1=5m处的质点A的振动图像如图乙所示,此时振动恰好传播到x2=7m的质点处,AB两点均在x轴上,两者相距sAB=25m。求:

①这列波的传播速度;

②从t0时刻开始10 s内质点B运动的路程和位移。

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【题目】某同学设计了如图所示的实验来验证碰撞过程中的动量守恒。轨道AOBO处平滑相接,B右侧为粗糙水平面,有两个材料及表面粗糙程度均相同的小物块甲、乙,其质量分别为m1m2(m1>m2),令小物块甲从斜面上M点由静止下滑,运动至粗糙水平面上的C点速度恰好减为0,测量BC间距为x0,把小物块乙置于B点,小物块甲仍从斜面上M点由静止下滑,小物块甲与小物块乙碰撞后,在粗糙水平面上的位移分别为x1x2

(1)为验证碰撞过程动量守恒,是否需要测量小物块与粗糙水平面间的动摩擦因数?___________(选填“是”或“否”);小物块甲与轨道AOB间的摩擦力是否影响实验结果?___________(选填“是”或“否”)

(2)若满足关系式______________,则二者碰撞过程动量守恒。

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【题目】如图所示,虚线框abcdef内为边长均为L的正方形匀强电场和匀强磁场区域,左侧为竖直方向的匀强电场,右侧为匀强磁场,方向垂直纸面向外,be为其分界线。一质量为m.电荷量为的电子(重力不计)从a点水平向右以初速度射入匀强电场中,从be中点进入磁场,求:

(1)左侧匀强电场的场强大小和方向;

(2)电子进入磁场时的速度大小和方向;

(3)要使电子不从bc边射出磁场,磁感应强度应该满足的条件。

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