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4.有一半圆柱玻璃砖,横截面如图所示,半径为R,O为圆心,一束平行光从左半侧AC面入射,O点左侧恰好无出射光线,已知玻璃砖的折射率为$\sqrt{2}$.求在OB段出射光束的宽度.

分析 光线从MN面射出时会发生全反射现象,则可得出不能从MN边射出的边界;再分析光从玻璃上表面射入的光线的临界值可得出光束宽度.

解答 解:光路图如图所示:

临界角:sinα=$\frac{1}{n}$=$\frac{1}{\sqrt{2}}$,解得:α=45°,
折射率:n=$\frac{sinα}{sinβ}$,代入数据解得:β=30°,
由几何关系得:d=Rtan30°,
代入数据解得:d=$\frac{\sqrt{3}}{3}$R;
答:在OB段出射光束的宽度为$\frac{\sqrt{3}}{3}$R.

点评 本题要掌握光的折射定律及全反射临界角公式sinC=$\frac{1}{n}$,要注意分析发应全反射光线的边界的确定,作出光路图即可求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

14.如图所示,小物块A、B由跨过定滑轮的轻绳相连,A置于倾角为37°的光滑固定斜面上,B位于水平传送带的左端,轻绳分别与斜面、传送带平行.传送带始终以速度v0=2m/s顺时针匀速传动,某时刻B从传送带左端以速度v1=6m/s向右运动,经一段时间回到传送带的左端.已知A、B质量均为1kg,B与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2,斜面、轻绳、传送带均足够长,A不会碰到定滑轮,定滑轮的质量与摩擦均不计.g取10m/s2,sin37°=0.6.求:
(1)B向右运动的总时间t;
(2)B回到传送带最左端时物体A的重力的功率P.(计算结果可用根号表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.对于相互接触的两个物体之间,同一接触面上的弹力和摩擦力,以下说法中正确的是(  )
A.有弹力必有摩擦力B.有摩擦力必有弹力
C.摩擦力的大小一定与弹力成正比D.摩擦力的方向一定与运动方向相反

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.据每日邮报2014年4月18日报道,美国国家航空航天局(NASA)目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f.假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星,进行科学观测:该行星自转周期为T;宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放-个小球(引力视为恒力),落地时间为t1;宇航员在该行星“赤道”距该行星地面附近h处自由释放-个小球(引力视为恒力),落地时间为t2.则行星的半径R的值(  )
A.R=$\frac{({{t}_{2}}^{2}+{{t}_{1}}^{2})h{T}^{2}}{4{π}^{2}{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}}$
B.R=$\frac{({{t}_{2}}^{2}+{{t}_{1}}^{2})h{T}^{2}}{2{π}^{2}{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}}$
C.R=$\frac{({{t}_{2}}^{2}-{{t}_{1}}^{2})h{T}^{2}}{2{π}^{2}{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}}$
D.R=$\frac{({{t}_{2}}^{2}-{{t}_{1}}^{2})h{T}^{2}}{4{π}^{2}{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.某兴趣小组想测定河水的电阻率,如图1所示为该小组所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左右两侧带有接线柱.容器内表面长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm.
(1)将水样注满容器后,进行以下操作:用多用电表欧姆挡的“×lk”档粗测水样的电阻值,发现表盘上指针偏转角度过大,所以要改选×l00档进行测量,所测结果如图2所示,则所测水样的电阻约为3000Ω
(2)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程3mA,内电阻较小)
B.电压表(量程6V,内电阻约为10kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D.电源(6V,内阻约1Ω)
E.开关一只、导线若干
请完成图3实物连接图.
(3)正确连接电路后,在闭合开关前应将滑动变阻器的触头移至右(左、右)端,闭合电键测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据,在图4坐标纸中作出U-I关系图线如下所示.
(4)由U-I关系图线可以求出待测水样的电阻率为125Ω•m.(保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.以下说法正确的是(  )
A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构的模型
B.麦克斯韦首先从实验上证实了电磁波的存在
C.爱因斯坦提出“光子”理论,成功地对光电效应进行了解释
D.在相对论中,运动中的时钟会比静止时走得快

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.如图所示,矩形线圈abcd的匝数为N=50匝,线圈ab的边长为L1=0.2m,bc的边长为L2=0.25m,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动,转动的角速度ω=10πrad/s,试求:
(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm
(2)求线圈中产生的最大感应电动势大小;
(3)若线圈从图示位置开始,转过90°产生的平均感应电动势的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

13.如图所示为验证查理定律的实验装置.A为烧瓶,内贮空气.B为U形管,下部与较长的软橡胶管相连.由于组装不慎,U形管左侧10cm水银柱的下方混入一段长为4cm的空气柱,左侧水银柱上表面与标志线E对齐.开始时烧瓶所在水槽内水温为7℃,U形管两边水银面相平.当水温升至63℃时,调整右边开口水银管的高度,使左侧水银柱上表面仍与标志线E对齐.已知大气压p0=76cmHg.此时:
(1)烧瓶A中的气体压强为96cm
(2)左侧管内空气柱变为3.4cm(保留2位有效数字)
(3)右侧管内水银面高度将升高16.6cm (保留3位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.如图所示,a、b是绕太阳做圆轨道运动的2颗行星,下列说法正确的是(  )
A.行星a的线速度较小B.行星a的角速度较小
C.行星a的周期较短D.行星a的向心加速度较小

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