【題目】如圖所示，ABCDE為一透明材料制成的柱形光學(xué)元件的橫截面，該種材料的折射率，AE是一半徑為R的圓弧，O點(diǎn)為圓弧圓心，OBCD構(gòu)成長(zhǎng)方形，已知，，BF=R，光在真空中的傳播速度為c。在O處有一點(diǎn)光源，光線從點(diǎn)光源經(jīng)圓弧AE射入柱形光學(xué)元件。求：

①?gòu)?/span>F點(diǎn)射出光線的折射角正弦值；

②若不考慮發(fā)生折射時(shí)的反射光線，求光線在柱形光學(xué)元件中傳播的最長(zhǎng)時(shí)間。

【答案】①；②

【解析】

①設(shè)射向F點(diǎn)的光線入射角為，折射角為，如圖所示

則有

根據(jù)折射定律有

解得

②設(shè)光線發(fā)生全反射的臨界角為C，則有

根據(jù)三角函數(shù)知識(shí)可得

分析可知，當(dāng)恰好發(fā)生全反射時(shí)，路程最長(zhǎng)，如圖所示

設(shè)光線在柱形光學(xué)元件中的路程為s，速度為v，根據(jù)

根據(jù)幾何關(guān)系有

故時(shí)間

聯(lián)立解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】宇航員飛到一個(gè)被稠密氣體包圍的某恒星上進(jìn)行科學(xué)探索。他站在該恒星表面，從靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的物體，由于氣體阻力，其加速度a隨下落位移x變化的關(guān)系圖象如圖所示。已知該星球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G。下列說法正確的是（　　）

A.該恒星的平均密度為

B.該恒星的第一宇宙速度為

C.衛(wèi)星在距該恒星表面高h處的圓軌道上運(yùn)行的周期為

D.從釋放到速度剛達(dá)最大的過程中，物體克服阻力做功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于慣性，下列說法正確的是（）

A. 同一物體在月球上的慣性只有它在地球上的

B. 跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑是為了增大速度，從而增大慣性

C. 在宇宙飛船內(nèi)，由于物體完全失重，所以物體的慣性消失

D. 質(zhì)量是物體慣性的唯一量度，慣性與速度及物體的受力情況無(wú)關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)度為L的絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球懸掛于O點(diǎn)，整個(gè)空間存在水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（其中g為重力加速度）的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球可視為質(zhì)點(diǎn)。

(1)若將小球在A點(diǎn)由靜止釋放，求細(xì)線擺起的最大角度；

(2)若小球在最低點(diǎn)A獲得一水平向右速度，為使小球運(yùn)動(dòng)過程中細(xì)線不松弛，求該速度大小應(yīng)滿足的條件。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E（未知），在y<0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)氦核從y軸上y=h點(diǎn)射出，速度方向沿x軸正方向。已知進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，速度方向與x軸正方向的夾角為60°，并從坐標(biāo)原點(diǎn)O處第一次射出磁場(chǎng)。的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力。求：

（1）第一次進(jìn)入磁場(chǎng)的位置到原點(diǎn)O的距離x；

（2）在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑R；

（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，電容器的電容為C。閉合開關(guān)S，增大可變電阻R的阻值，電壓表示數(shù)的變化量大小為U，電流表示數(shù)變化量的大小為I，在這個(gè)過程中，下列判斷正確的是

A.電容器的帶電量減少，減小量小于CU

B.電阻R1兩端電壓減小，減小量等于U

C.電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的比值變大

D.電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的比值變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一標(biāo)有“6V，1.5W”的小燈泡，現(xiàn)描繪小燈泡的伏安特性曲線，提供的器材除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有：

A．直流電源6V(內(nèi)阻不計(jì))

B．直流電流表0～3A(內(nèi)阻約0.1Ω)

C．直流電流表0～300mA(內(nèi)阻約5Ω)

D．直流電壓表0～15V(內(nèi)阻約15kΩ)

E．滑動(dòng)變阻器（0-10Ω）

F．滑動(dòng)變阻器（0-1kΩ）

（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______；(用序號(hào)表示)

（2）在矩形框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖______；

（3）將實(shí)物圖連線______。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L=0.2m的兩平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，中間接有R=1.5Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在ABCD區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里大小為B=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將一電阻為r=0.5Ω、質(zhì)量為m=0.5kg的導(dǎo)體棒從磁場(chǎng)區(qū)域上方某高度由靜止釋放，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，加速度大小為6m/s2，方向豎直向下，導(dǎo)體棒離開磁場(chǎng)前已達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。棒通過磁場(chǎng)區(qū)域過程中與導(dǎo)軌良好接觸，且整個(gè)過程中通過R的電荷量為q=3C，重力加速度g=10m/s2，則以下說法正確的是（　�。�

A.導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)前下落的高度為0.8m

B.導(dǎo)體棒出磁場(chǎng)時(shí)的的速度為10m/s

C.磁場(chǎng)區(qū)域的高度為3m

D.經(jīng)過磁場(chǎng)過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為6.75J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)截面不同，長(zhǎng)度相等的均勻銅棒接在電路中，兩端的電壓為U，下列說法正確的是（ ）

A.通過兩棒的電流強(qiáng)度相等

B.兩棒的自由電子定向移動(dòng)的平均速率相等

C.兩棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

D.相同時(shí)間內(nèi)通過兩棒的電荷量相等

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