解析:如圖所示,一根長為L的直光導(dǎo)纖維,它的折射率為n.光從它的一個端面射入,又從另一端面射出所需的最長時間為多少?(設(shè)光在真空中的光速為c)

答案:略
解析:

解析:由題中的已知條件可知,要使光線從光導(dǎo)纖維的一端射入,然后從它的另一端全部射出,必須使光線在光導(dǎo)纖維中發(fā)生全反射現(xiàn)象.要使光線在光導(dǎo)纖維中經(jīng)歷的時間最長,就必須使光線的路徑最長,即光對光導(dǎo)纖維的入射角最。鈱(dǎo)纖維的臨界角為

光在光導(dǎo)纖維中傳播的路程為

光在光導(dǎo)纖維中傳播的速度為

所需最長時間為

點評:光導(dǎo)纖維是全反射現(xiàn)象的應(yīng)用,其構(gòu)造由內(nèi)芯和外套組成,內(nèi)芯的折射率大于外套.與此題相關(guān)的一類求極值的問題,極值存在的條件均為全反射臨界角的存在.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根彈簧其自由端B在未懸掛重物時指針正對刻度“0”,在彈性限度內(nèi),當(dāng)掛上100 N重物時指針正對刻度50.若要指針正對刻度25,應(yīng)掛的重物是(  )

圖2-3-17

A.30 N

B.40 N

C.50 N

D.由于勁度系數(shù)k不知道無法計算

【解析】:選C.設(shè)刻度盤上每小格表示彈力大小為F0,則:100N=50F0,F0=2 N;若要指針對應(yīng)刻度線25,應(yīng)掛的重物的重力為25 F0=25×2 N=50 N,所以C項正確.

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根水平的粗糙直橫桿上套有兩個質(zhì)量均為m的鐵環(huán),兩鐵環(huán)上系著兩根等長的細(xì)線,共同拴住一質(zhì)量為M=2m的小球,若細(xì)線與水平橫桿的夾角為θ時,兩鐵環(huán)與小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則水平橫桿對其中一鐵環(huán)的彈力為多少?摩擦力為多少?

圖4-1-16

【解析】:分析O點受力情況如圖所示,由對稱性可知F2F3,由平衡條件知,F2sinθF3sinθF1,分析M的受力情況可得:

F1Mg=2mg

所以F2F3

分析鐵環(huán)A的受力如圖

由平衡條件得:

水平方向:fF2·cosθ,得

f

豎直方向:NmgF2·sinθ,得N=2mg.

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一根輕彈簧上端固定在O點,下端拴一個鋼球P,鋼球處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)對鋼球施加一個方向向右的外力F,使鋼球緩慢偏移.若外力F方向始終水平,移動中彈簧與豎直方向的夾角θ<90°且彈簧的伸長量不超過彈性限度,則下面給出的彈簧伸長量x與cosθ的函數(shù)關(guān)系圖像中,最接近的是(  )

圖4-12

圖4-13

【解析】:選D.因為鋼球P是緩慢移動,所以任一時刻都處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知:kx=,即x=·,顯然,D正確.

 

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科目:高中物理 來源:2014屆高一物理共點力作用下物體的平衡單元測試 題型:選擇題

如圖所示,一根水平的粗糙直橫桿上套有兩個質(zhì)量均為m的鐵環(huán),兩鐵環(huán)上系著兩根等長的細(xì)線,共同拴住一質(zhì)量為M=2m的小球,若細(xì)線與水平橫桿的夾角為θ時,兩鐵環(huán)與小球均處于靜止?fàn)顟B(tài),則水平橫桿對其中一鐵環(huán)的彈力為多少?摩擦力為多少?

圖4-1-16

【解析】:分析O點受力情況如圖所示,由對稱性可知F2F3,由平衡條件知,F2sinθF3sinθF1,分析M的受力情況可得:

[來源:ZXXK]

F1Mg=2mg

所以F2F3

分析鐵環(huán)A的受力如圖

由平衡條件得:

水平方向:fF2·cosθ,得

f

豎直方向:NmgF2·sinθ,得N=2mg.

 

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