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如图,为某种透明材料做成的三棱镜横截面,其形状是边长为a的等边三角形,现用一束宽度为a的单色平行光束,以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB及AC面上,结果所有从AB、AC面入射的光线进入后恰好全部直接到达BC面.试求:

(i)该材料对此平行光束的折射率;

(ii)这些到达BC面的光线从BC面折射而出后,如果照射到一块平行于BC面的屏上形成光斑,则当屏到BC面的距离d满足什么条件时,此光斑分为两块?


(i) 由于对称性,我们考虑从AB面入射的光线,这些光线在棱镜中是平行于AC面的,由对称性不难得出,光线进入AB面时的入射角α折射角β分别为α=60º,β=30º  ·····3分

由折射定律,材料折射率  ······3分

(ii)如图O为BC中点,在B点附近折射的光线从BC射出后与直线AO交于D,可看出只要光屏放得比D点远,则光斑会分成两块.  由几何关系可得OD= ··········2分

所以当光屏到BC距离超过时,光斑分为两块        ·········································1分


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,左侧是倾角为60°的斜面,右侧是1/4圆弧面的物体,固定在水平地面上,圆弧面底端切线水平.一根轻绳两端分别系有质量为m1、m2的小球,跨过物体顶点的小定滑轮.当它们处于平衡状态时,连接小球m2的轻绳与水平线的夹角为60°,不计一切摩擦,两小球视为质点,则两小球的质量之比m1∶m2等于(  )

A.∶3 B.1∶1

C.3∶4  D.2∶3

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科目:高中物理 来源: 题型:


利用油膜法可估测分子的大小,关于实验中油膜面积的测量方法,下列说法正确的是

A.油酸酒精溶液滴入水中后,应立即用刻度尺去测量油膜的面积

 B.油酸酒精溶液滴入水中后,应让油膜尽可能地散开,再用刻度尺去测量油膜的面积

C.油酸酒精溶液滴入水中后,应立即将油膜的轮廓画到玻璃板上,再利用坐标纸去计算油膜的面积

D.油酸酒精溶液滴入水中后,应让油膜尽可能散开稳定后,再把油膜的轮廓画在玻璃板上,然后再利用坐标纸去计算油膜的面积

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,将ab两小球以大小为20 m/s的初速度分别从AB两点相差1 s先后水平相向抛出,a小球从A点抛出后,经过时间tab两小球恰好在空中相遇,且速度方向相互垂直,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则抛出点AB间的水平距离是(     )

A.80 m                B.100 m

C.200 m             D.180 m

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科目:高中物理 来源: 题型:


人骑自行车由静到动,除了要增加人和车的动能以外,还要克服空气及其他阻力做功。为了测量人骑自行车的功率,某活动小组进行了如下实验:在离出发线5m、10m、20m、30m、……70m的地方分别划上8条计时线,每条计时线附近站几个学生,手持秒表。听到发令员的信号后,受测者全力骑车由出发线启动,同时全体学生都开始计时。自行车每到达一条计时线,站在该计时线上的几个学生就停止计时,记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下(每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值):

各段距离△x(m)

0~5

5~10

10~20

20~30

30~40

40~50

50~60

60~70

平均速度v(m/s)

2.08

2.78

6.67

8.33

10.0

10.0

 
该活动小组处理数据如下:

(1)自行车在每一路段内的速度变化不是很大,因此可以粗略的用每一段的平均速度代替该段的速度。请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据:

        (m/s);②        (m/s)。

(2)以纵轴v代表自行车在各段运动中的平均速度,横轴x代表运动中自行车的位置,试作出vx图。(其中0~5m段的平均速度已画出)

(3)本次实验中,设学生和自行车在各段△x内所受阻力与其速度大小成正比(比例系数为K),则在各段平均阻力做功的表达式W=        (用题设字母表示);若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变,则P=       (用题设字母表示)。

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图,电荷q均匀分布在半球面上,球面的半径为RCD为通过半球顶点C与球心O的轴线PQCD轴上于O点两侧的对称点。如果是带电荷量为Q的均匀带电球壳,其内部电场强度处处为零,电势都相等。则下列判断正确的是

A.O点的电场强度为零

B.P点的电场强度与Q点的电场强度相等

C.在P点释放静止带正电的微粒(重力不计),微粒将做匀加速直线运动

D.将正电荷从P点移动到Q点电势能先减小后增大

 


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科目:高中物理 来源: 题型:


用如图实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)

 


⑴若图中用的是电火花打点计时器,则应使用    ▲    

A.4~6V直流电源和复写纸                   B.4~6V交流电源和墨粉纸盘

C.220V直流电源和复写纸                    D.220V交流电源和墨粉纸盘

⑵在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk   ▲  J,系统势能的减小量ΔEp   ▲   J;

⑶若某同学作出-h图象如图,可求出当地的重力加速度g   ▲  m/s2

 


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科目:高中物理 来源: 题型:


 “神舟”九号飞船于2012年6月16日发射升空,如图所示,在“神舟”九号靠近轨道沿曲线从M点到N点的飞行过程中,速度逐渐减小.在此过程中“神舟”九号所受合力的方向可能是 (   )

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科目:高中物理 来源: 题型:


 坐标原点O处有一点状的放射源,它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在0<yd的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,场强大小为E,其中qm分别为α粒子的电荷量和质量;在dy<2d的区域内分布有垂直于xOy平面的匀强磁场.ab为一块很大的平面感光板,放置于y=2d处,如图所示.观察发现此时恰无粒子打到ab板上.(不考虑α粒子的重力)

(1)求α粒子刚进入磁场时的动能;

(2)求磁感应强度B的大小;

(3)将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上?并求出此时ab板上被α粒子打中的区域的长度.

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