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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?


【答案解析】(1)(2)当光屏到BC距离超过a时,光斑分为两块. 解析:(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  由折射定律,材料折射率

  (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=

所以当光屏到BC距离超过时,光斑分为两块       


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


不计空气阻力,在下列各种过程中,物体机械能总量不变的是

A.在水平路面上加速行驶的汽车

B.在空中匀速下降的直升飞机

C.被匀速拉上斜坡大的木箱

D.从高处自由下落的小球 

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如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,运动轨迹如图中虚线所示.则(     )

A.A一定带正电,b一定带负电                       

B.A的速度将减小,b的速度将增加

C.A的加速度将减小,b的加速度将增加

D.两个粒子的电势能一个增加一个减小

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如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是(  )

A.小球通过最高点时的最小速度vmin

B.小球通过最低点时的最小速度vmin

C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力

D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力

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如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,可绕过其圆心的竖直轴OO’匀速转动,在圆心O正上方h处有一个正在间断滴水的容器,每当一滴水落在盘面时恰好下一滴水离开滴口。某次一滴水离开滴口时,容器恰好开始水平向右做速度为v的匀速直线运动,将此滴水记作第一滴水。不计空气阻力,重力加速度为g。求:

(1)相邻两滴水下落的时间间隔;

(2)要使每一滴水在盘面上的落点都在一条直线上,求圆盘转动的角速度。

(3)第二滴和第三滴水在盘面上落点之间的距离最大可为多少?;

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如图所示,直角坐标系的2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B。现将半径为R,圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动。t=0时刻线框在图示位置,设电流逆时针方向为正方向。则下列关于导线框中的电流随时间变化的图线,正确的是

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如图所示,水平地面上有一个静止的直角三角滑块P,顶点A到地面的距离h=1.8m,水平地面上D处有一固定障碍物,滑块的C端到D的距离L=6.4m。在其顶点么处放一个小物块Q,不粘连,最初系统静止不动。现在滑块左端施加水平向右的推力F=35N,使二者相对静止一起向右运动,当C端撞到障碍物时立即撤去力F,且滑块P立即以原速率反弹,小物块Q最终落在地面上。滑块P的质量M=4.0kg,小物块Q的质量m=1.0kg,P与地面间的动摩擦因数。(取g=10m/s2)求:

(1)小物块Q落地前瞬间的速度;

(2)小物块Q落地时到滑块P的B端的距离。

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【答案解析】①如图;②a•最大;c•仍为I,解析解:①由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电流表内阻,所以变阻器应用分压式接法,电路图如图所示:②a•为保护电流表,实验前应将电阻箱阻值调到最大.
c•根据“替代法”原理可知:由于变阻器的全电阻远小于待测电流表的内阻,所以当滑动变阻器的滑动触头位置不变时,变阻器的输出电压保持不变,这样若保持电流表的示数不变,则电路中的电阻就不变.所以闭合后,应使电流表的示数仍为I;则电流表的内阻与电阻箱电阻相等,即r=

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在“探究外力做功与物体动能变化关系”实验中:

(1)实验室提供了以下实验器材:铁架台、打点计时器、纸带、重锤(质量已知),为顺利完成本实验,你还需要的器材有:          ;(选填字母代号)

    A.天平    B.弹簧秤     C.刻度尺    D.秒表

(2)实验室中有两种重锤,重锤A质量为50g,重锤B质量为200g,应选用       ;(选填字母代号)

(3)实验中获得如下图所示纸带,其中各数据为相邻点之间的间距,经计算得出B,E两点速度为若重锤的质量是m,从B到E的距离设为,在该过程中,重锤动能变化量              ;重力对重锤所做的功                的大小关系是       (选填“>”、“=”或“<”);

(4)实验中产生误差的主要原因是                                    .

 


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