【題目】如圖所示,某種透明材料制成的直角三棱鏡ABC,折射率,,在與BC邊相距為d的位置,放置一平行于BC邊的豎直光屏.現(xiàn)有一細(xì)光束射到棱鏡AB面上的P點(diǎn),入射光線與AB面垂線CP的夾角為i,PB的長(zhǎng)度也為d.試求:

(ⅰ)當(dāng)且光束從BC面出射時(shí),光屏上的亮斑與P點(diǎn)間的豎直距離;

(ⅱ)當(dāng)光束不從BC面出射時(shí),i的正弦值應(yīng)滿足的條件.

【答案】(1)  (2)

【解析】

(1)根據(jù)折射定律求出光線在P點(diǎn)的折射角,由幾何關(guān)系和折射定律結(jié)合求出光線在BC面上出射時(shí)的折射角,最后由幾何關(guān)系求光屏上的亮斑與P點(diǎn)間的豎直距離.(2)當(dāng)光束恰好不從BC面出射時(shí)恰好發(fā)生全反射時(shí),入射角等于臨界角C,由求出臨界角C,結(jié)合幾何知識(shí)求解.

(1)作出光路圖,如圖所示

光線在P點(diǎn)發(fā)生折射,根據(jù)折射定律,則有

可得折射角

設(shè)光線在BC面上入射角和折射角分別為

由幾何知識(shí)得

則有:

結(jié)合光路可逆原理得

所以光屏上的亮斑與P點(diǎn)間的豎直距離

(2)當(dāng)光束恰好不從BC面出射時(shí)恰好發(fā)生全反射,入射角等于臨界角C

,得:

所以當(dāng)光束不從BC面出射時(shí),則有:

由幾何知識(shí)得:

得:

所以

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑水平面上的彈簧振子,彈簧形變的最大限度為10cm,P位置是彈簧處于自然伸長(zhǎng)的位置,若將振子向右拉動(dòng)4cm后由靜止釋放,經(jīng)1s振子第一次回到P位置,關(guān)于該彈簧振子,下列說法正確的是

A. 該彈簧振子的振動(dòng)頻率為1Hz

B. 若向右拉動(dòng)8cm后由靜止釋放,經(jīng)過s振子第一次回到P位置

C. 若向左推動(dòng)8cm后由靜止釋放,振子兩次經(jīng)過P位置的時(shí)間間隔是3s

D. P位置給振子任意一個(gè)向左或向右的初速度,只要位移不超過10cm,總是經(jīng) 1s速度就降為0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為測(cè)感應(yīng)強(qiáng)度大小的一種方式,邊長(zhǎng)為1、一定質(zhì)量的等邊三角形導(dǎo)線框用絕緣細(xì)線懸掛于天花板,導(dǎo)線框中通以逆時(shí)針方向的電流。圖中虛線過邊中點(diǎn)和邊中點(diǎn),在虛線的下方為垂直于導(dǎo)線框向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)線框中的電流大小為。此時(shí)導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài),通過傳感器測(cè)得細(xì)線中的拉力大小為;保持其它條件不變,現(xiàn)將虛線下方的磁場(chǎng)移至虛線上方,此時(shí)測(cè)得細(xì)線中拉力大小為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三峽水利樞紐工程是長(zhǎng)江流域治理開發(fā)的關(guān)鍵工程,是中國(guó)規(guī)模最大的水利工程.樞紐控制流域面積為1.0×106 km2,占長(zhǎng)江流域面積的56%,壩址處年平均流量為Q4.51×1011m3.水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面.在發(fā)電方面,三峽電站安裝水輪發(fā)電機(jī)組26臺(tái),總裝機(jī)容量(26臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作的總發(fā)電功率)P1.82×107 kW,年平均發(fā)電量約為W8.40×1010 kW·h.該工程已全部竣工,電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電,以緩解這兩個(gè)地區(qū)的供電緊張局面.閱讀上述資料,解答下列問題(水的密度ρ1.0×103 kg/m3,g10 m/s2)

(1)若三峽電站上、下游水位差按h100 m計(jì)算,試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式,并計(jì)算出效率η的數(shù)值.

(2)26臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部建成并發(fā)電,要達(dá)到年發(fā)電量的要求,每臺(tái)發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時(shí)間t為多少天?

(3)將該電站的電能輸送到華中地區(qū),送電功率為P14.5×105 kW,采用超高壓輸電,輸電電壓為U500 kV,而發(fā)電機(jī)輸出的電壓約為U018 kV.若輸電線上損耗的功率為輸電功率的5%,求發(fā)電站的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某人用手將1kg物體由靜止向上提起1m ,這時(shí)物體的速度為2m/s,則下列說法正確的是(g=10m/s2

A. 手對(duì)物體做功10JB. 合外力做功12J

C. 合外力做功2JD. 物體克服重力做功10J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MN是半徑為R=0.8m的豎直四分之一光滑圓弧軌道,豎直固定在水平桌面上,軌道末端處于桌子邊緣并與水平桌面相切于N點(diǎn)。把一質(zhì)量為m=1kg的小球B靜止放于N點(diǎn),另一完全相同的小球AM點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)與B球發(fā)生正碰,碰后粘在一起水平飛出,落在地面上的P點(diǎn)。若桌面高度為h=0.8m,取重力加速度g=10m/s。不計(jì)阻力,小球可視為質(zhì)點(diǎn)。求:

1)小球A運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)與小球B碰前的速度v0的大小

2)小球A與小球B碰后瞬間的共同速度v的大小

3P點(diǎn)與N點(diǎn)之間的水平距離x

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】藍(lán)光相比紅光具有頻率高、能最大的特點(diǎn),則以下敘述正確的是

A. 發(fā)生全反射時(shí)紅光的臨界角小于藍(lán)光的臨界角

B. 用同一干涉裝置可看到紅光的干涉條紋間距比藍(lán)光寬

C. 在同一均勻介質(zhì)中藍(lán)光的傳播速度小于紅光的傳播速度

D. 如果藍(lán)光能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),紅光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某人以一定的垂直于河岸的速度向?qū)Π队稳ィ?dāng)水流勻速時(shí),關(guān)于他過河所需時(shí)間、發(fā)生的位移與水的流速的關(guān)系正確的是(  )

A. 當(dāng)水流速度很小時(shí),發(fā)生的位移小,所需時(shí)間也小

B. 當(dāng)水流速度很大時(shí),發(fā)生的位移大,所需時(shí)間小

C. 當(dāng)水流速度很大時(shí),發(fā)生的位移大,所需時(shí)間不變

D. 位移、時(shí)間都不隨水流速度的改變而改變,即與水流速度無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將小球從空中的A點(diǎn)以速度v水平向右拋出,不計(jì)空氣阻力,小球剛好擦過豎直檔板落在地面上的B點(diǎn)。若使小球的落地點(diǎn)位于擋板和B點(diǎn)之間,下列方法可行的是

A在A點(diǎn)將小球以小于v的速度水平拋出

B在A點(diǎn)將小球以大于v的速度水平拋出

C在A點(diǎn)正下方某位置將小球以小于v的速度水平拋出

D在A點(diǎn)正上方某位置將小球以小于v的速度水平拋出

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