【題目】如圖，ABCA是橫截面為直角三角形的玻璃三棱鏡，一平行于CB邊的細(xì)激光束從AC邊上的某點(diǎn)射入梭鏡后，在AB邊上的D點(diǎn)部分反射、部分折射，其中反射光剛好與AC邊平行。已知AB=L，AD=，∠C=30°，空氣中的光速為c。

(i)試通過計(jì)算，判斷光束第一次射到BC邊時(shí)是否發(fā)生全反射；

(ii)求光束自進(jìn)入棱鏡到第一次從AC邊射出所經(jīng)歷的時(shí)間。

【答案】(i)能發(fā)生全反射；(ii)

【解析】

(i)設(shè)光在AC邊的入射點(diǎn)為E，在BC邊的反射點(diǎn)為D，在AC邊的出射點(diǎn)為G，光路圖如圖所示

由圖結(jié)合題意可知，在D點(diǎn)反射角為30°，∠ADE=60°，ADE為等邊三角形，在E點(diǎn)折射時(shí)，入射角i=60°，折射角為r=90°-∠ADE=30°

根據(jù)折射定律得：

得：

設(shè)發(fā)生全反射的臨界角為C，則有

在F點(diǎn)，入射角為60°，因sin60°=>，故該處會(huì)發(fā)生全反射。

(ii)光射至G點(diǎn)發(fā)生折射進(jìn)入空氣

FG=ED=AD=

故光在棱鏡中通過的路程：s=ED+DF+FG=2L

光棱鏡中的速度：

解得光在棱鏡中傳播的時(shí)間為：

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，質(zhì)量為m、長度為L的金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛在O、O＇點(diǎn)，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；棒中通以某一方向的電流，平衡時(shí)兩懸線與豎直方向夾角均為θ，重力加速度為g。則（ ）

A．金屬棒中的電流方向由N指向M

B．金屬棒MN所受安培力的方向垂直于OMN O＇平面向上

C．金屬棒中的電流大小為

D．每條懸線所受拉力大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在水平面上固定有長為L=2m、寬為d=0.5m的光滑金屬“U”型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌右端接有R=1Ω的電阻，在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)l=1m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．在t=0時(shí)刻，質(zhì)量為m=0.1kg、內(nèi)阻r=1Ω導(dǎo)體棒ab以v0=1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，g取10m/s2．

（1）求第一秒內(nèi)流過ab電流的大小及方向；

（2）求ab棒進(jìn)磁場瞬間的加速度大��；

（3）導(dǎo)體棒最終停止在導(dǎo)軌上，求全過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器C的兩金屬板水平放置．G為靈敏電流計(jì)。開關(guān)S閉合后，兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)。則在滑動(dòng)變阻器R的觸頭P向上移動(dòng)的過程中，下列判斷正確的是（ ）

A. 靈敏電流計(jì)G中有b→a的電流

B. 油滴向上加速運(yùn)動(dòng)

C. 電容器極板所帶電荷量將減小

D. 通過電阻R2的電流將減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一束單色光以一定的入射角從A點(diǎn)射入玻璃球體，已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)兩次反射后，剛好能從A點(diǎn)折射回到空氣中．已知入射角為45°，玻璃球的半徑為 ，光在真空中傳播的速度為3×108m/s，求：

（I）玻璃球的折射率及光線第一次從玻璃球內(nèi)出射時(shí)相對(duì)于射入玻璃球的光線的偏向角；

（II）光線從A點(diǎn)進(jìn)入及第一次從A點(diǎn)射出時(shí)在玻璃球體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為乒乓球發(fā)球機(jī)的工作示意圖。若發(fā)球機(jī)從球臺(tái)底邊中點(diǎn)的正上方某一固定高度連續(xù)水平發(fā)球，球的初速度大小隨機(jī)變化，發(fā)球方向也在水平面內(nèi)不同方向隨機(jī)變化。若某次乒乓球沿中線恰好從中網(wǎng)的上邊緣經(jīng)過，落在球臺(tái)上的點(diǎn)，后來另一次乒乓球的發(fā)球方向與中線成角，也恰好從中網(wǎng)上邊緣經(jīng)過，落在桌面上的點(diǎn)。忽略空氣對(duì)乒乓球的影響，則（　�。�

A.第一個(gè)球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間更短

B.前后兩個(gè)球從發(fā)出至到達(dá)中網(wǎng)上邊緣的時(shí)間相等

C.前后兩個(gè)球發(fā)出時(shí)的速度大小之比為

D.兩落點(diǎn)到中網(wǎng)的距離相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明在實(shí)驗(yàn)室找到一個(gè)可調(diào)內(nèi)阻的電池，想自己動(dòng)手探究電池內(nèi)、外電壓的關(guān)系�？烧{(diào)內(nèi)阻電池由電池槽，正、負(fù)極板，探針，氣室，打氣筒等構(gòu)成，如圖甲所示。電池槽中間有一條電解質(zhì)溶液通道，緩慢推動(dòng)打氣筒活塞，向電池內(nèi)打氣，可改變通道內(nèi)液面的高度，從而改變電池的內(nèi)阻，液面越低，電池內(nèi)阻越大。電壓表V1與正、負(fù)極板連接，電壓表V2與探針連接。小明將三個(gè)相同的小燈泡并聯(lián)接在兩端，每個(gè)支路由獨(dú)立的開關(guān)控制，如圖乙所示。

（1）斷開開關(guān)，兩個(gè)電壓表的示數(shù)分別如圖丙中的A、B所示，則_____（填“A”或“B”）為的讀數(shù)，其讀數(shù)為_______，若不計(jì)電壓表內(nèi)阻的影響，則此數(shù)值等于該電源的________。

（2）逐步閉合開關(guān)，小明將看到的示數(shù)_____________（填“增大”“減小”或“不變”），的示數(shù)___________（填“增大”“減小”或“不變”），同時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)兩電壓表的示數(shù)還會(huì)滿足________的關(guān)系。若讀得的示數(shù)為，的示數(shù)為，的示數(shù)為，則此時(shí)電池的內(nèi)阻_________（用所給物理量符號(hào)表示）。

（3）保持閉合，用打氣筒向電池內(nèi)打氣，同時(shí)記錄的示數(shù)和的示數(shù)，利用多組數(shù)據(jù)畫出圖象，若燈泡電阻恒定，則下列圖象正確的是___________。

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶測出小車運(yùn)動(dòng)的加速度。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)先不掛鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊塊的左右位置，直到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是__________________________。

(2)圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出，測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，如圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 Hz的交流電源兩端，則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度的測量值a＝________ m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出aF關(guān)系圖像，如圖丙所示。此圖像的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是______。(選填下列選項(xiàng)的序號(hào))

A．小車與平面軌道之間存在摩擦

B．平面軌道傾斜角度過大

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量過大

D．所用小車的質(zhì)量過大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定絕緣軌道ABCDP，由半徑r＝0.5m的圓弧軌道CDP和與之相切于C點(diǎn)的水平軌道ABC組成，圓弧軌道的直徑DP與豎直半徑OC間的夾角θ＝37°，A、B兩點(diǎn)間的距離d＝0.2m。質(zhì)量m1＝0.05kg的不帶電絕緣滑塊靜止在A點(diǎn)，質(zhì)量m2＝0.1kg、電荷量q＝1×10﹣5C的帶正電小球靜止在B點(diǎn)，小球的右側(cè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場�，F(xiàn)用大小F＝4.5N、方向水平向右的恒力推滑塊，滑塊到達(dá)B點(diǎn)前瞬間撤去該恒力，滑塊與小球發(fā)生彈性正碰，碰后小球沿軌道運(yùn)動(dòng)，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)恰好和軌道無擠壓且所受合力指向圓心。小球和滑塊均視為質(zhì)點(diǎn)，碰撞過程中小球的電荷量不變，不計(jì)一切摩擦。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.

(1)求撤去該恒力瞬間滑塊的速度大小v以及勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E；

(2)求小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大小vP和B、C兩點(diǎn)間的距離x；

(3)若小球從P點(diǎn)飛出后落到水平軌道上的Q點(diǎn)（圖中未畫出）后不再反彈，求Q、C兩點(diǎn)間的距離L。

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