【題目】一半徑為R的半圓柱形玻璃磚，橫截面如圖所示．已知玻璃的全反射臨界角為γ（γ＜ ）．與玻璃磚的底平面成（ ﹣γ）角度、且與玻璃磚橫截面平行的平行光射到玻璃磚的半圓柱面上．經(jīng)柱面折射后，有部分光（包括與柱面相切的入射光）能直接從玻璃磚底面射出，若忽略經(jīng)半圓柱內(nèi)表面反射后射出的光，求底面透光部分的寬度．

【答案】解：光路圖如圖所示，

沿半徑方向射入玻璃磚的光線，即光線①射到MN上時(shí)，
根據(jù)幾何知識(shí)得入射角恰好等于臨界角，即恰好在圓心O出發(fā)生全反射，光線①左側(cè)的光線經(jīng)球面折射后，射到MN上的角一定大于臨界角，
即在MN上發(fā)生全反射，不能射出；
光線①右側(cè)的光線射到MN上的角小于臨界角，可以射出，
如圖光線③與球面相切，入射角θ1=90°，
根據(jù)折射定律得sinθ2= ，
根據(jù)全反射定律n= ，
解得：θ2=γ，
由幾何關(guān)系可得∠AOE=γ，
所以射出寬度OE=Rcosγ．
答：底面透光部分的寬度是Rcosγ．
【解析】光線從底面射出時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，則可得出不能從底面射出的邊界；再分析光從玻璃上表面射入的光線的臨界值可得出光束寬度．

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，自左向右依次固定放置半圓形玻璃磚、足夠長(zhǎng)的豎立的長(zhǎng)方體玻璃磚和光屏，BC、MN、PQ三個(gè)表面相互平行．一點(diǎn)光源可沿著圓弧 移動(dòng)，從點(diǎn)光源發(fā)出的一束白光始終正對(duì)圓心O射入半圓形玻璃磚，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)方體玻璃磚后，打在光屏上．已知玻璃對(duì)紅光的折射率為n=1.513，若不考慮光在各個(gè)界面的反射，則下列說(shuō)法正確的是 （　　）

A.點(diǎn)光源從B移動(dòng)到C的過(guò)程中，光屏上總有彩色光斑
B.點(diǎn)光源從B移動(dòng)到C的過(guò)程中，光屏上紅色光斑的移動(dòng)速率比紫色光斑的小
C.點(diǎn)光源在A點(diǎn)時(shí)，光屏上紅色光斑在紫色光斑的下方
D.點(diǎn)光源在A點(diǎn)時(shí)，若撤除長(zhǎng)方體玻璃磚，光屏上紅色光斑將向上移動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某段滑雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m（包括雪具在內(nèi)）的滑雪運(yùn)動(dòng)員從雪道上距底端高為h處由靜止開(kāi)始勻加速下滑，加速度大小為 g，他沿雪道滑到廡端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
B.運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為 mgh
C.運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為 mgh
D.下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為 mgh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，相距L，左端與一電阻R相連；整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下．一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上，在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速率ν勻速向右滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略．求

（1）電阻R消耗的功率；
（2）水平外力的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，開(kāi)口向上，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同活塞A和B；在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體，平衡時(shí)體積均為V．已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變，重力加速度大小為g，外界大氣壓強(qiáng)為P0 ， 現(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣，致使B最終與容器底面接觸．求活塞A移動(dòng)的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.在空氣中不考慮阻力的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)
B.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.質(zhì)量大的物體，所受重力大，因而落地速度大
D.自由落體加速度在地球赤道處最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過(guò)光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c 連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時(shí)刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運(yùn)動(dòng)，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上．a(chǎn)棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．則（ ）

A.物塊c的質(zhì)量是2msinθ
B.b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢(shì)能等于a、c增加的動(dòng)能
C.b棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢(shì)能等于回路消耗的電能
D.b棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接，導(dǎo)軌半徑為R．一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)人導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn)．試求：

（1）彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能．
（2）物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)克服阻力做的功．
（3）物體離開(kāi)C點(diǎn)后落回水平面時(shí)的速度大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】原子光譜的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明（ ）

A.原子的能量是連續(xù)的

B.原子的能量是量子化的

C.只有氫原子的能量是量子化的

D.所有物質(zhì)的能量都是連續(xù)的

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