【題目】如圖所示，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，腰長(zhǎng)為a，∠A＝90°。一束細(xì)光線沿此截面所在平面且平行于BC邊的方向射到AB邊上的中點(diǎn)，光進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射。已知真空中的光速為c，試求：

(i)該棱鏡材料的折射率n；

(ii)光從AB邊到AC邊的傳播時(shí)間t。

【答案】(1) （2）

【解析】【試題分析】作出在AC面恰好發(fā)生全反射時(shí)的光路圖，結(jié)合折射定律并抓住AB面的折射角與AC面入射角之和為90°求解該棱鏡材料的折射率；由幾何關(guān)系求出光子AB與AC之間傳播的距離，然后結(jié)合求出光在介質(zhì)中的速度，最后由x=vt即可求出時(shí)間．

(1)設(shè)光從AB邊射入時(shí)折射角為α，射到AC面上N點(diǎn)時(shí)入射角為，光路如圖：

根據(jù)折射定律：

得： ①

光在AC邊上恰好發(fā)生全反射： ②

又由幾何關(guān)系：α+β=90°

則sin2α+sin2β=1 ③

將①②代入③解得：

(2)由圖中幾何關(guān)系可得M、N間距：

由①可得：

用v表示光在棱鏡內(nèi)傳播的速度：

光從AB邊到AC邊的傳播時(shí)間：

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：

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m 的導(dǎo)體棒靜止于光滑的水平軌道上且與軌道垂直，開關(guān)閉合后回路中的電流I=2A，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.02T，方向與軌道平面成θ=45°角斜向上方，求開關(guān)閉合后導(dǎo)體棒所受安培力的大小和方向．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】磁流體發(fā)電機(jī)是一種把物體內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能的低碳環(huán)保發(fā)電機(jī)，下圖為其原理示意圖，平行金屬板C、D間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，將一束等離子體（高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負(fù)電的微粒）水平噴入磁場(chǎng)，兩金屬板間就產(chǎn)生電壓。定值電阻的阻值是滑動(dòng)變阻器最大阻值的一半，與開關(guān)S串聯(lián)接在C、D兩端，已知兩金屬板間距離為d，噴入氣流的速度為v，磁流體發(fā)電機(jī)的電阻為r(< r < 2)．則滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b端滑動(dòng)的過(guò)程中

A. 金屬板C為電源負(fù)極，D為電源正極

B. 發(fā)電機(jī)的輸出功率一直增大

C. 電阻消耗功率最大值為

D. 滑動(dòng)變阻器消耗功率最大值為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量為M的三角形木塊A靜止在水平面上．一質(zhì)量為m的物體B正沿A的斜面下滑，三角形木塊A仍然保持靜止。則下列說(shuō)法中正確的是 ( )

A. A對(duì)地面的壓力一定小于(M+m)g

B. 水平面對(duì)A的靜摩擦力可能為零

C. 水平面對(duì)A的靜摩擦力方向可能向左

D. B沿A的斜面下滑時(shí)突然受到一沿斜面向上的力F的作用，當(dāng)力F的大小滿足一定條件時(shí)，此時(shí)三角形木塊A不可能會(huì)開始滑動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量, m0為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是________。

A．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量

B．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力

C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)

D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M。

（2）甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a－F圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為____________。

A． B． C． D．

（4）乙同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出如圖所示的a－F圖線，該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的問題是 ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“神舟”六號(hào)飛船完成了預(yù)定空間科學(xué)和技術(shù)試驗(yàn)任務(wù)后，返回艙于2005年10月17日4時(shí)11分開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，在離地10km的高度打開阻力降落傘減速下降，這一過(guò)程中若返回艙所受阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，設(shè)返回艙總質(zhì)量M=950.4kg，所受空氣浮力恒定不變，且認(rèn)為豎直降落。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，返回艙的運(yùn)動(dòng)v-t圖象如圖中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點(diǎn)的切線，切線交于橫軸一點(diǎn)B的坐標(biāo)為（8，0），CD是平行橫軸的直線，交縱軸于C點(diǎn),C的坐標(biāo)為（0，12），g取10m/s2，請(qǐng)解決下列問題：

（1）在初始時(shí)刻v0=120m/s時(shí)，它的加速度多大？

（2）推證空氣阻力系數(shù)k的表達(dá)式并算出其數(shù)值。

（3）返回艙在距離高度h=2m時(shí)，飛船底部的4個(gè)反推力小火箭點(diǎn)火工作，使其速度由12m/s迅速減至2m/s后落在地面上，若忽略燃料質(zhì)量的減少對(duì)返回艙總質(zhì)量的影響，并忽略此階段速度變化而引起空氣阻力的變化，試估算每支小火箭的平均推力（計(jì)算結(jié)果取兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，線圈abcd的面積S=0.05m2 ， 匝數(shù)N=100，線圈電阻r=1Ω，外接電阻R=9Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，當(dāng)線圈以ω=50rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：

（1）線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大�。�
（2）電路中交流電流表和交流電壓表的示數(shù)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細(xì)線固定在傾角為30°光滑斜面上，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為（　�。�

A.aA=0
B.aA=
C.aB=
D.aB=

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場(chǎng)邊界的間距為L(zhǎng)．一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，線框所在平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場(chǎng)的邊界平行．t=0時(shí)刻導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場(chǎng)的下邊界重合（圖中位置I），導(dǎo)線框的速度為v0 ． 經(jīng)歷一段時(shí)間后，當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場(chǎng)的上邊界重合時(shí)（圖中位置Ⅱ），導(dǎo)線框的速度剛好為零．此后，導(dǎo)線框下落，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間回到初始位置I（不計(jì)空氣阻力），則（ ）

A.上升過(guò)程中，導(dǎo)線框的加速度逐漸減小
B.上升過(guò)程克服重力做功的平均功率小于下降過(guò)程重力的平均功率
C.上升過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量比下降過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量的多
D.上升過(guò)程中合力做的功與下降過(guò)程中合力做的功相等

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同步練習(xí)冊(cè)答案