15．如圖所示是激光液面升降控制儀的工作原理示意圖．圖中固定的一束細(xì)激光AO，以入射角i=53°入射到折射率為n=$\frac{4}{3}$的液面上，折射光OB射到液體底部的水平光電傳感器上，傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)后輸入到控制系統(tǒng)，用以控制液面的升降．如果發(fā)現(xiàn)傳感器上的光斑向右移動(dòng)了△d=7cm的距離，
①請(qǐng)做出光路圖，分析光斑向右移動(dòng)距離△d時(shí)液面是升高了還是降低了？
②試求液面升高或降低的高度△h．

分析 光在液面上發(fā)生折射，作出光路圖，根據(jù)幾何知識(shí)即可分析和計(jì)算液面變化的高度．

解答 解：①光路圖如圖．由光在液面折射的光路圖分析可知，液面降低了．
②設(shè)液面降低高度為△h，激光射入液體時(shí)的折射角為r，由折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$得：
  sinr=$\frac{sini}{n}$=$\frac{sin53°}{\frac{4}{3}}$=0.6
可得 r=37°
由光路圖得：△h•tani=△d+△h•tanr
可得△h=$\frac{△d}{tani-tanr}$
代入數(shù)據(jù)解得△h=12cm
即光斑向右移動(dòng)了△d=7cm的距離時(shí)，液面下降了12cm．
答：
①做出光路圖如圖，光斑向右移動(dòng)距離△d時(shí)液面降低了．
②液面降低的高度△h為12cm．

點(diǎn)評(píng) 本題利用了折射規(guī)律解釋激光液面控制儀的原理，并且能夠利用直角三角形的知識(shí)計(jì)算高度．考查學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．

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：解答題

7．如圖，帶電粒子垂直電場(chǎng)線(xiàn)方向進(jìn)入有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，從Q點(diǎn)飛出時(shí)又進(jìn)入有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并從D點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)且落在了熒光屏的ON區(qū)域．
已知：電場(chǎng)方向沿紙面豎直向上、寬度為d，P、Q兩點(diǎn)在豎直方向上的距離為d；QD為磁場(chǎng)的水平分界線(xiàn)，上方磁場(chǎng)垂直紙面向外、下方磁場(chǎng)垂直紙向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，磁場(chǎng)寬度為d；粒子質(zhì)量為m、帶電量為q，不計(jì)重力，進(jìn)入電場(chǎng)的速度為v0．
（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；
（2）大致畫(huà)出粒子以最大半徑穿過(guò)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡
（3）求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值B．

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科目：高中物理 來(lái)源：2016-2017學(xué)年福建省四地六校高二上學(xué)期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：填空題

如圖所示，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20 cm．把一個(gè)q＝10－5C的正電荷從A移到B，電場(chǎng)力做功為零；從B移到C，電場(chǎng)力做功為－1．73×10－3 J，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小是 ，并在圖中作出過(guò)C點(diǎn)電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)面。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，相距均為d的三條水平虛線(xiàn)L1與L2、L2與L3之間分別有垂直紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．一個(gè)邊長(zhǎng)也是d的正方形導(dǎo)線(xiàn)框，從L1上方一定高處由靜止開(kāi)始自由下落，當(dāng)ab邊剛越過(guò)L1進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好以速度v1做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊在越過(guò)L2運(yùn)動(dòng)到L3之前的某個(gè)時(shí)刻，線(xiàn)框又開(kāi)始以速度v2做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在線(xiàn)框從進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関2的過(guò)程中，設(shè)線(xiàn)框的動(dòng)能變化量大小為△Ek，重力對(duì)線(xiàn)框做功大小為W1，安培力對(duì)線(xiàn)框做功大小為W2，過(guò)程中產(chǎn)生的電能大小為E0，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．在導(dǎo)線(xiàn)框下落過(guò)程中，由于重力做正功，所以有v2＞v1
B．在導(dǎo)線(xiàn)框通過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，線(xiàn)框中的平均感應(yīng)電流為0
C．從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関2的過(guò)程中，線(xiàn)框中的電流方向沒(méi)有發(fā)生變化
D．從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関2的過(guò)程中，線(xiàn)框動(dòng)能的變化量大小為△Ek=W2-W1-E0

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平面的電場(chǎng)，其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線(xiàn)與x軸平行，在x軸上的電勢(shì)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線(xiàn)表示，圖中斜線(xiàn)為該曲線(xiàn)過(guò)點(diǎn)（0.15，3）的切線(xiàn)．現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg，電荷量為+2.0×10-8C的滑塊P（可視作質(zhì)點(diǎn)），從x=0.10m處由靜止釋放，其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02．取重力加速度g=10m/s2．則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小
B．滑塊運(yùn)動(dòng)的速度先增大后減小
C．x=0.15m處的場(chǎng)強(qiáng)大小為2.0×106N/C
D．滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.1m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的裂變反應(yīng)
B．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)
C．盧瑟福通過(guò)“α粒子散射實(shí)驗(yàn)”的研究，發(fā)現(xiàn)了原子核是由質(zhì)子和中子組成的
D．按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子總能量增加

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．某學(xué)習(xí)小組用如圖1所示裝置探究“加速度和力的關(guān)系”．

該小組已經(jīng)測(cè)量了兩個(gè)光電門(mén)間的距離為L(zhǎng)，遮光條的寬度為d，遮光條通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間分別為t1、t2，則：
（1）小車(chē)的實(shí)際加速度可以表示為$a=\frac{xfvjdfh^{2}（{{t}_{1}}^{2}-{{t}_{2}}^{2}）}{2L{{t}_{1}}^{2}{{t}_{2}}^{2}}$（用題中所給物理量表示）
（2）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持小車(chē)的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車(chē)受到的拉力．
（3）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可在坐標(biāo)紙上畫(huà)出a-F關(guān)系的點(diǎn)跡（如圖2所示）．經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)跡存在一些問(wèn)題，產(chǎn)生的主要原因可能是BC
A．軌道與水平方向夾角太大
B．軌道保持了水平狀態(tài)，沒(méi)有平衡摩擦力
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢(shì)
D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢(shì)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．如圖所示，在正三角形區(qū)域內(nèi)存在著方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m，電量為+q的帶電粒子（重力不計(jì)）從AB邊的中點(diǎn)O以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與AB邊的夾角為60°．若粒子能從AB邊穿出磁場(chǎng)，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，粒子到AB邊的最大距離為（　　）
A．$\frac{mv}{2Bq}$B．$\frac{3mv}{2Bq}$C．$\frac{\sqrt{3}mv}{Bq}$D．$\frac{2mv}{Bq}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

5．如圖所示，在傾角為θ=37°足夠長(zhǎng)的絕緣斜面上，質(zhì)量mA=0.5kg、帶正電的物塊A和質(zhì)量mg=0.25kg不帶電的絕緣物塊B均正沿斜面上滑．斜面處于范圍足夠大、場(chǎng)強(qiáng)E=5×103N/C、方向平行斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．當(dāng)A追上B相碰前的瞬間A的速度v．=1.8m/s，方向沿斜面向上，B的速度恰為零．A、B碰撞過(guò)程相互作用時(shí)間極短，且A的電荷沒(méi)有轉(zhuǎn)移，碰后瞬間A的速度V1=0.6m/s，方向仍沿斜面向上，碰后經(jīng)的速率變?yōu)関′1=1.8m/s，在這0.6s時(shí)間內(nèi)A、B兩物塊沒(méi)有再次相碰．已知A和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，B與斜面間摩擦可以忽略不計(jì)A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）．求：
（1）A、B碰撞后的瞬間B的速度；
（2）A、B碰后的0.6s內(nèi)B沿斜面向上滑行的最大距離；
（3）物塊A所帶的電荷量．

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同步練習(xí)冊(cè)答案