【題目】一半徑為R的球體放置在水平面上，球體由折射率為的透明材料制成。現(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線，平行于桌面射到球體表面上，折射入球體后再從豎直表面射出，如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為R，光在真空中的傳播速度為c，求：

（i）出射角θ；

（ii）光穿越球體的時(shí)間。

【答案】（i）600；（ii）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)入射光線與球體的交點(diǎn)為C，連接OC，OC即為入射點(diǎn)的法線。因此，圖中的角α為入射角。過C點(diǎn)作球體水平表面的垂線，垂足為B，如圖所示。

依題意，∠COB＝α

又由△OBC知：sin α＝

設(shè)光線在C點(diǎn)的折射角為β，

由折射定律得

聯(lián)立得β＝30°

由幾何關(guān)系知，光線在球體的豎直表面上的入射角γ如圖所示為30°

由折射定律得

因此，

解得θ＝60°。

（2）由幾何知識(shí)知△ACO為等腰三角形，故2·cos 30°＝R

光線在球體內(nèi)的傳播速度為

設(shè)光穿越球體的時(shí)間為t，則

聯(lián)立得

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】某同學(xué)用探究動(dòng)能定理的裝置測(cè)滑塊的質(zhì)量M。如圖甲所示，在水平氣墊導(dǎo)軌上靠近定滑輪處固定一個(gè)光電門。讓一帶有遮光片的滑塊自某一位置由靜止釋放，計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片通過光電門的時(shí)間t(t非常小)，同時(shí)用米尺測(cè)出釋放點(diǎn)到光電門的距離s。

(1)該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)出遮光片的寬度d，如圖乙所示，則d＝________ mm。

(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變釋放點(diǎn)，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，描點(diǎn)連線，做出的圖像為一條傾斜直線，如圖丙所示。圖像的縱坐標(biāo)s表示釋放點(diǎn)到光電門的距離，則橫坐標(biāo)表示的是______。

A．t B．t2 C. D.

(3)已知鉤碼的質(zhì)量為m，圖丙中圖線的斜率為k，重力加速度為g。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，寫出滑塊質(zhì)量的表達(dá)式M＝____________________。(用字母表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是 。

A.一定質(zhì)量的氣體膨脹對(duì)外做功，同時(shí)從外界吸收的熱量，則它的內(nèi)能增大

B.在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)（）減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大，分子勢(shì)能不斷增大

C.由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力

D.已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為，阿伏伽德羅常數(shù)為，則這種物體的分子體積為

E.空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度水的飽和氣壓，水蒸發(fā)越慢

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲從高H處以速度v1水平拋出小球A，乙同時(shí)從地面以初速度v2豎直上拋小球B，在B尚未到達(dá)最高點(diǎn)之前，兩球在空中相遇，則( )

A. 兩球相遇時(shí)間

B. 拋出前兩球的水平距離

C. 相遇時(shí)A球速率

D. 若,則兩球相遇在處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，細(xì)繩一端拴一小球M，另一端固定在O點(diǎn)。拿一鉛筆從O點(diǎn)開始在細(xì)繩下方沿水平方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，可以觀察到小球沿傾斜的直線從A運(yùn)動(dòng)到B，則小球運(yùn)動(dòng)的速度

A. 大小和方向均改變 B. 大小不變，方向改變

C. 大小改變，方向不變 D. 大小和方向均不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明想推動(dòng)家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也沒推動(dòng)，于是他便想了個(gè)妙招，如圖所示，用A、B兩塊木板，搭成一個(gè)底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動(dòng)了！下列說法正確的是（ ）

A. 這是不可能的，因?yàn)樾∶鞲緵]有用力去推衣櫥

B. 這是不可能的，因?yàn)闊o論如何小明的力氣也沒那么大

C. 這有可能，A板對(duì)衣櫥的推力有可能大于小明的重力

D. 這有可能，但A板對(duì)衣櫥的推力不可能大于小明的重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】假想在地球赤道上有一顆蘋果樹，其高度超過了地球同步衛(wèi)星軌道的高度．樹上若有質(zhì)量相等的三 個(gè)蘋果 A、B、C，其高度分別低于、等于、高于地球同步衛(wèi)星軌道高度．則下列說法不正確的是( )

A. 蘋果 A 的線速度最大

B. 蘋果 B 所需向心力小于蘋果 A 所需向心力

C. 蘋果 C 離開蘋果樹時(shí)加速度減小

D. 蘋果 C 脫離蘋果樹后，可能會(huì)落向地面

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，噴霧器可以噴出質(zhì)量和電荷量都不盡相同的帶負(fù)電油滴。假設(shè)油滴以相同的水平速度射入接有恒定電壓的兩水平正對(duì)金屬板之間，有的沿水平直線①飛出，有的沿曲線②從板邊緣飛出，有的沿曲線③運(yùn)動(dòng)到板的中點(diǎn)上。不計(jì)空氣阻力及油滴間的相互作用，則

A. 沿直線①運(yùn)動(dòng)的所有油滴質(zhì)量都相等

B. 沿直線①運(yùn)動(dòng)的所有油滴電荷量都相等

C. 沿曲線②、③運(yùn)動(dòng)的油滴，運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1:2

D. 沿曲線②、③運(yùn)動(dòng)的油滴，加速度大小之比為1:4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】滑雪運(yùn)動(dòng)深受人民群眾喜愛，某滑雪運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過程中

A. 所受合外力始終為零

B. 所受摩擦力大小不變

C. 合外力做功一定為零

D. 機(jī)械能始終保持不變

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同步練習(xí)冊(cè)答案