【題目】某次探礦時(shí)發(fā)現(xiàn)一天然透明礦石,經(jīng)測(cè)量其折射率.人工打磨成球形后置于空氣中(如圖所示),已知球半徑R=10cm,MN是一條通過(guò)球心O的直線(xiàn),單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體,B為入射點(diǎn),AB與MN間距為d=5cm,CD為出射光線(xiàn).求:

(1)光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間;

(2)CD與MN所成的角α.

【答案】光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間為×109s;

②CDMN所成的角α30°

【解析】試題分析:連接BC,作出光路圖.由幾何知識(shí)求出光線(xiàn)在B點(diǎn)時(shí)的入射角,根據(jù)折射定律求出折射角,由幾何關(guān)系求出BC,由v=求出光在球體中傳播的速度v,再求解光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間;

由光路可逆性得到光線(xiàn)在C點(diǎn)的折射角,根據(jù)幾何知識(shí)求出CDMN所成的角α

解:光路圖如圖.

光線(xiàn)在B點(diǎn)界面的入射角與折射角分別為θ1、θ2

由數(shù)學(xué)知識(shí)得:sinθ1===,θ1=45°

由折射率n=

得:sinθ2===

光在球體中傳播的速度 v=

BC間的距離 S=2Rcosθ2

則光線(xiàn)在球中傳播的時(shí)間 t=====×109s

C點(diǎn)折射角為β,根據(jù)光路可逆性得:β=θ1=45°

由幾何知識(shí)得:∠COP=π﹣θ1﹣∠BOC=180°﹣45°﹣120°=15°

α+∠COP=β,得 α=β﹣∠COP=45°﹣15°=30°

答:

光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間為×109s;

②CDMN所成的角α30°

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】如圖所示,用兩根輕細(xì)金屬絲將質(zhì)量為m,長(zhǎng)為l的金屬棒ab懸掛在c、d兩處,置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)。當(dāng)棒中通以從ab的電流I后,兩懸線(xiàn)偏離豎直方向θ角處于平衡狀態(tài)。為了使棒平衡在該位置上,所需的最小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。方向是( 。

A.,豎直向上B.,豎直向下

C.,平行懸線(xiàn)向下D.,平行懸線(xiàn)向上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在如圖所示的位移(x-時(shí)間(t)圖象和速度(v-時(shí)間(t)圖象中,給出的四條圖線(xiàn)甲、乙、丙、丁分別代表四輛車(chē)由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況,則下列說(shuō)法正確的是( 。

A. t1時(shí)刻,乙車(chē)追上甲車(chē)

B. 0t1時(shí)間內(nèi),甲、乙兩車(chē)的平均速度相等

C. 丙、丁兩車(chē)在t2時(shí)刻相遇

D. 0t2時(shí)間內(nèi),丙、丁兩車(chē)的平均速度相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】AB兩車(chē)在同一直線(xiàn)上向右勻速運(yùn)動(dòng),B車(chē)在A車(chē)前,A車(chē)的速度大小為v1=8 m/s, B車(chē)的速度大小為v2=20m/s,如圖所示。當(dāng)AB兩車(chē)相距x0 =36m時(shí),B車(chē)因前方突發(fā)情況緊急剎車(chē)(己知?jiǎng)x車(chē)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)可視為勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)),加速度大小為a=2 m/s2,從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),求:

1A車(chē)追上B車(chē)之前,兩者相距的最大距離;

2A車(chē)追上B車(chē)所用的時(shí)間;

3)從安全行駛的角度考慮,為避免兩車(chē)相撞,在題設(shè)條件下,A車(chē)在B車(chē)剎車(chē)的同時(shí)也應(yīng)剎車(chē)的最小加速度.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩車(chē)同時(shí)由靜止從A點(diǎn)出發(fā),沿直線(xiàn)AC運(yùn)動(dòng).甲先以加速度a1做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)后做加速度為a2的勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為v.乙以加速度a3做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度亦為v.,( )

A. 甲一定先由A達(dá)到C

B. 甲、乙不可能同時(shí)由A達(dá)到C

C. 乙一定先由A達(dá)到C

D. a1>a3,則甲一定先由A達(dá)到C

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】美國(guó)物理學(xué)家密立根以精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中的幾個(gè)重要物理量。其中之一是通過(guò)測(cè)量金屬的遏止電壓UC與入射光頻率v,由此計(jì)算普朗克常量h。他由此計(jì)算結(jié)果與普朗克根據(jù)黑體輻射得到的h相比較,以檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦方程式的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是,在0.5%的誤差范圍內(nèi)兩者是一致的.如圖是某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)中得到的某金屬的遏止電壓UC與入射光頻率v的關(guān)系圖象。已知圖線(xiàn)的斜率為k,且當(dāng)入射光頻率為v0時(shí)遏止電壓恰好為零。

(1)該實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為這種金屬的截止頻率是v0,你是否同意這種看法?請(qǐng)證明你的觀點(diǎn)

(2)求普朗克常量h

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】羚羊從靜止開(kāi)始奔跑,經(jīng)過(guò)距離能加速到最大速度,并能維持一段較長(zhǎng)的時(shí)間。獵豹從靜止開(kāi)始奔跑,經(jīng)過(guò)的距離能加速到最大速度,以后只能維持這個(gè)速度。設(shè)獵豹距離羚羊x時(shí)開(kāi)始攻擊,羚羊則在獵豹開(kāi)始攻擊后開(kāi)始奔跑。假定羚羊和獵豹在加速階段分別做勻加速運(yùn)動(dòng),且均沿同一直線(xiàn)奔跑,問(wèn):

(1)羚羊、獵豹加速時(shí)的加速度分別是多大,加速時(shí)間分別是多長(zhǎng)?

(2)獵豹要在其加速階段追上羚羊,x值應(yīng)在什么范圍?

(3)獵豹?jiǎng)偤靡獪p速時(shí)追到羚羊,x值應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】太空中運(yùn)行的宇宙飛船處于完全失重狀態(tài),我國(guó)“神舟十號(hào)”宇航員王亞平在太空授課時(shí)利用質(zhì)量測(cè)量?jī)x完成了測(cè)量聶海勝質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。受這一實(shí)驗(yàn)啟發(fā),某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室也完成了一個(gè)不用天平測(cè)量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn):如圖在光滑水平臺(tái)面右端固定一個(gè)永磁恒力器,在臺(tái)面左端放一輛小車(chē),車(chē)上固定一遮光條,遮光條寬度為d,永磁恒力器通過(guò)一根細(xì)線(xiàn)給小車(chē)提供恒定拉力F,使小車(chē)由靜止開(kāi)始依次經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門(mén),光電門(mén)1、2記錄的擋光時(shí)間分別為t1、t2,測(cè)得兩光電門(mén)中心間距為x,不計(jì)遮光條質(zhì)量。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得小車(chē)質(zhì)量為(  )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,輸入電壓U恒為12伏,燈泡L標(biāo)有“6V12W”字樣,電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻RM=0.50Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光,以下說(shuō)法正確的是( )

A. 電動(dòng)機(jī)的輸入功率是12W

B. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率是12W

C. 電動(dòng)機(jī)的熱功率是2.0W

D. 整個(gè)電路消耗的電功率是22W

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