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【题目】泉州光伏产业非常发达,拥有国家级博士后科研工作站及国家级企业技术中心。街道上的很多电子显示屏,其最重要的部件就是发光二极管。有一种发光二极管,它由半径为R的半球体介质ABC和发光管芯组成,管芯发光区域是半径为r的圆面PQ,其圆心与半球体介质的球心O 重合,如图所示。图中发光圆面发出的某条光线射向D点,入射角为30°,折射角为45°。

i)求半球体介质对光的折射率n

ii)为使从发光圆面PQ射向半球面上所有的光都能直接射出,管芯发光区域面积最大值为多少?

【答案】12

【解析】

1)根据折射定律,解得

2)从PQ点垂直于圆面发出的光射到球面的入射角的最大为a,则

,设光发生全翻身的临界角为C,则,不发生全反射应满足,解得,管芯发光区域面积应满足

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,两物块AB套在水平粗糙的CD杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD中点的轴OO转动,已知两物块质量相等,杆CD对物块AB的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块AOO轴的距离为物块BOO轴距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,从绳子处于自然长度到两物块AB即将滑动的过程中,下列说法正确的是(  )

A. B受到的静摩擦力一直增大B. B受到的静摩擦力是先增大后减小再增大

C. A受到的静摩擦力是先增大后减小D. A受到的合外力一直在增大

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【题目】如图所示的装置中,子弹A沿水平方向射入木块B并留在其中,木块将弹簧压缩到最短。从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中,不计木块与水平面间摩擦,子弹、木块和弹簧组成的系统

A. 动量守恒,机械能守恒

B. 动量守恒,机械能不守恒

C. 动量不守恒,机械能守恒

D. 动量不守恒,机械能不守恒

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【题目】如图所示,a、b、c、d为匀强电场中的等势面,一个质量为m,电荷量为q的带正电的粒子在A点以大小为v1的速度射入电场,沿如图轨迹到达B点时速度大小为v2,且速度与等势面平行,A、B连线长为L,连线与等势面间的夹角为θ,不计粒子受到的重力,则(

A. v1大于v2

B. 等势面b的电势比等势面c的电势高

C. 粒子从A运动到B所用时间为

D. 匀强电场的电场强度大小为

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【题目】某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律,力传感器固定在天花板上,细线一端吊着小球,一端连在力传感器上传感器显示细线拉力的大小。小球的质量为m,当地的重力加速度为g。

(1)实验开始前,用游标卡尺测出小球的直径,示数如图乙所示,则小球的直径D=________mm。再让小球处于自然悬挂状态,测出悬线的长为L。

(2)将小球拉离平衡位置使细线与竖直方向成一定的张角θ,由静止释放小球,使小球在竖直面内做往复运动,力传感器测出悬线的拉力随时间变化的关系如图丙所示,则小球运动到最低点时速度的大小为v=________。小球摆到最高点时与最低点的高度差h=________(均用已知和测量物理量的符号表示)

(3)验证机械能守恒定律成立的表达式为________________(用已知和测量物理量的符号表示)。

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【题目】如图所示,质量相等的a、b两球从斜面上的A、B两点同时沿光滑斜面向上推出,初速度大小分别为v1、v2,A、B间的距离为s,重力加速度为g,斜面的倾角为θ=37°。已知sin37°=0.6,cos37=0.8。(v2、5、gθ为已知)

(1)若当b球向上运动的速度减为0时,a球刚好与它相碰,求v1的大小;

(2)若当b球回到B点时,两球刚好发生弹性碰撞,则碰撞后b球再次回到B点所用的时间为多少?

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【题目】如图所示,一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,初始时刻小球静止于P点。第一次小球在水平拉力F1作用下,从P点缓慢地移动到Q点,此时轻绳与竖直方向夹角为θθ<90o),张力大小为FT1;第二次在水平恒力F2作用下,从P点开始运动并恰好能到达Q点,在Q点时轻绳中的张力大小为FT2。关于这两个过程,下列说法中正确的是(不计空气阻力,重力加速度为g)( )

A. 两个过程中,轻绳的张力均变大

B. 第一个过程中,拉力F1在逐渐变大,且最大值一定大于F2

C. FT1FT2mg

D. 第二个过程中,重力和水平恒力F2的合力的功率先增大后减小

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【题目】如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零、A和B是两个完全相同的灯泡,则下列说法中正确的有

A当开关S闭合瞬间,AB两灯同时亮,最后B灯熄灭

B当开关S断开瞬间,AB两灯同时熄灭

C当开关S断开瞬间,a点电势比b点电势低

D当开关S断开瞬间,流经灯泡B的电流是由a到b

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【题目】如图甲所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,质量为的物块(可视为质点)在沿斜面向上的外力F的作用下从斜面底端O沿斜面运动到A点最后运动到B点,已知物块与斜面间的动摩擦因数,重力加速度,以水平地面为零势能面,物块的机械能E与物块运动的位移x的关系如图乙所示,则下列说法正确的是

A. 物块在OA段运动时,外力

B. 物块在AB段运动时,外力

C. 物块从O点运动到A点的时间为2s

D. 物块运动到点时的速度大小为10m/s

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