如图所示,ABC为全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形,一束白光垂直入射到AC面上,在AB面上发生全反射。若光线入射点O的位置不变,改变光线的入射方向(不考虑自BC面反射之后的光线)则下列说法正确的是
A.使入射光线按图所示的顺时针方向逐渐偏转,红光将首先 射出AB面
B.使入射光线按图所示的顺时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出AB面
C.使入射光线按图所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将首先射出AB面
D.使入射光线按图所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出AB面
A
【解析】
试题分析:先设想入射光线顺时针偏转的情况,这时经ac面的折射,光线以小于45°角射到ab面上.开始时,偏转角越大,ab面上光线的入射角就越小,当偏转到某一角度时,光线将垂直入射到ab面,入射角为0°;在此之后,光线的入射角将变大.按题目所给的条件,开始时ab面上没有光线射出,即棱镜的临界角小于或等于45°,因此在顺时针偏转过程中,当偏转到一定的程度时,光线对ab面的入射角会小于临界角,此时有光线穿出ab面.进一步考虑哪一种光线先射出ab面.在组成白光的七种色光中,玻璃对红光的折射率最小,红光经ac面后的方向改变最小,对ab面的入射角改变最大,即红光在几种色光中入射角最小.从折射率最小还可得出的另一结论,即经光的全反射角最大.将这两点结合起来,可知在相同条件下,红光的全反射角最大而入射角最小,因此将最先射出.可以对逆时针偏转的情况同样作一次分析,这时将发现偏转后光线对ab面的入射角增大了,根本不可能射出ab面
考点:考查全反射定律的应用
点评:本题中光在AB面上发生折射现象,由于各种色光的折射率不同,在AB面上的入射角也不同,发生全反射的条件也就不同,明确紫光最易发生全反射,能够画出大概的光路图是求解本题的关键
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如图所示,两块平行金属极板MN水平放置,板长L= 1 m.间距d = m,两金属板间电压UMN= 1×104 V;在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1,三角形的上顶点A与上金属板M平齐,BC边与金属板平行,AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点;正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2,已知A、F、G处于同一直线上.B、C、H也处于同一直线上.AF两点距离为m。现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子,粒子质量m = 3×10-10 kg,带电量q = +1×10-4 C,初速度v0 = 1×105 m/s。
(1)求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向
(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上,求该区域的磁感应强度B1
(3)若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面,求B2应满足的条件。
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科目:高中物理 来源:2012届山东省济南市高三3月高考模拟考试物理卷(带解析) 题型:计算题
如图所示,两块平行金属极板MN水平放置,板长L =" 1" m.间距d = m,两金属板间电压UMN = 1×104 V;在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1,三角形的上顶点A与上金属板M平齐,BC边与金属板平行,AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点;正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2,已知A、F、G处于同一直线上.B、C、H也处于同一直线上.AF两点距离为m。现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子,粒子质量m = 3×10-10 kg,带电量q = +1×10-4 C,初速度v0 = 1×105 m/s。
(1)求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向
(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上,求该区域的磁感应强度B1
(3)若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面,求B2应满足的条件。
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科目:高中物理 来源:2013-2014学年山东省高三第三次模拟考试物理试卷(解析版) 题型:计算题
如图所示,两块平行金属极板心MN水平放置,板长L=1 m,间距,两金属板间电压;在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场Bl,三角形的上顶点A与上金属板M平齐,BC边与金属板平行,AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点;正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2,已知A、F、G处于同一直线上,B、C、H也处于同一直线上,AF两点距离为。现从平行金属极板MN左端沿中轴线方向入射一个重力不计的带电粒子,粒子质量,带电量,初速度。
(1)求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向
(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上,求该区域的磁感应强度Bl
(3)若要便带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面,求B2应满足的条件 。
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