【題目】一正三棱柱形透明體的橫截面如圖所示，AB=AC=BC=6R，透明體中心有一半徑為R的球形真空區(qū)域，一束平行單色光從AB面垂直射向透明體。已知透明體的折射率為，光在真空中的傳播速度為c。求：

(i)從D點(diǎn)射入透明體的光束要經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間從透明體射出；

(ii)為了使光線不能從AB面直接進(jìn)入中間的球形真空區(qū)域，則必須在透明體AB面上貼至少多大面積的不透明紙。（不考慮AC和BC面的反射光線影響）。

【答案】(i)；(ii)

【解析】

(i)設(shè)透明體的臨界角為C，依題意

可知，從D點(diǎn)射入的光線在E點(diǎn)處的入射角為，大于臨界角C，發(fā)生全反射，其光路圖如圖所示，

最終垂直于BC邊射出，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間為t，則

又

又

得：

(ii)如圖，

從真空球上G和G′處射入的光線剛好在此處發(fā)生全反射，而在這兩條光線之間射入的光線，其入射角均小于，將會(huì)射入真空區(qū)域，所以只要將這些區(qū)間用不透明紙遮住就可以了，顯然，在透明體AB面上，被遮擋區(qū)域至少是個(gè)圓形,設(shè)其半徑為r，由幾何關(guān)系可知

則

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】我國(guó)核聚變反應(yīng)研究大科學(xué)裝置“人造太陽(yáng)”2018年獲得重大突破，等離子體中心電子溫度首次達(dá)到1億度，為人類開發(fā)利用核聚變能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。下列關(guān)于聚變的說法正確的是（ ）

A. 核聚變比核裂變更為安全、清潔

B. 任何兩個(gè)原子核都可以發(fā)生聚變

C. 兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，總質(zhì)量較聚變前增加

D. 兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，核子的比結(jié)合能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】ETC是高速公路上不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。如圖，汽車（視為質(zhì)點(diǎn)）在入口AB處以15m/s的初速度進(jìn)入ETC通道，做加速度大小為1m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到距收費(fèi)站中心線EF左側(cè)10m的CD處速度減為5m/s，然后做勻速運(yùn)動(dòng)通過收費(fèi)站。求：

（1）汽車從AB處到EF的時(shí)間；

（2）AB處到EF的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖13－7－17甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜，當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示．干涉條紋有如下特點(diǎn)：(1)任意一條亮條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等．(2)任意相鄰亮條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定．現(xiàn)若在圖甲所示裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋( )

圖13－7－17

A. 變疏 B. 變密

C. 不變 D. 消失

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，U形金屬導(dǎo)軌abcd放置在水平桌面上，ab與cd平行且相距為L，一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒OO'平行于放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ�，F(xiàn)用一大小為F、方向水平向右的恒力拉導(dǎo)體棒，使它從t=0時(shí)刻由靜止開始運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，在矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)添加方向垂直導(dǎo)軌平面向上的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，其中B0、T均已知。在NP右側(cè)區(qū)域有平行桌面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。導(dǎo)體棒在兩磁場(chǎng)中均做勻速直線運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌始終良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。求：

(1)開始時(shí)導(dǎo)體棒到的距離x。

(2)右側(cè)區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將橫截面積S=100cm2、容積為V=5L，開口向上的導(dǎo)熱良好的氣缸，置于t1=－13的環(huán)境中。用厚度不計(jì)的輕質(zhì)活塞將體積為V1=4L的理想氣體封閉在氣缸中，氣缸底部有一個(gè)單向閥門N。外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，重力加速g=10m/s2，不計(jì)一切摩擦。求：

(i)將活塞用卡銷Q鎖定，用打氣筒通過閥門N給氣缸充氣，每次可將體積V0=100mL，壓強(qiáng)為p0的理想氣體全部打入氣缸中，則打氣多少次，才能使其內(nèi)部壓強(qiáng)達(dá)到1.2p0；

(ii)當(dāng)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到1.2p0時(shí)，停止打氣，關(guān)閉閥門N，將質(zhì)量為m=20kg的物體放在活塞上，然后拔掉卡銷Q，則環(huán)境溫度為多少攝氏度時(shí)，活塞恰好不脫離氣缸。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一小球以一定的初速度豎直向上拋出，速度減小到零時(shí)恰被接住。小球在第1s內(nèi)位移為18m，停止運(yùn)動(dòng)前的最后1s內(nèi)位移為6m，阻力大小恒定。求：

(1)在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中小球加速度的大小；

(2)在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中小球的位移大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌置于水平面（紙面）內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，左端連有一阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。給金屬桿一個(gè)瞬時(shí)沖量使它水平向右運(yùn)動(dòng)，它從左邊界進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的速度為v0，經(jīng)過時(shí)間t，到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域右邊界（圖中虛線位置）時(shí)速度為。金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。除左端所連電阻和金屬桿電阻外，其他電阻忽略不計(jì)。求：

(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的加速度大��；

(2)金屬桿在滑過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】負(fù)重奔跑是體能訓(xùn)練常用方式之一。如圖所示的裝置是運(yùn)動(dòng)員負(fù)重奔跑的跑步機(jī)。已知運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過滑輪（不計(jì)滑輪摩擦、質(zhì)量）懸掛質(zhì)量為m2的重物，人用力向后蹬傳送帶使傳送帶沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說法正確的是（　�。�

A.若m2靜止不動(dòng)，傳送帶對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力大小為0

B.若m2勻速上升，傳送帶對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力大于m2g

C.若m2勻速上升，m1越大，傳送帶對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力也越大

D.若m2勻加速上升，m1越大，傳送帶對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦力也越大

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