20．一透明無(wú)色玻璃球半徑為R，其內(nèi)部有一與玻璃球同心的紅色小球，若要從外部看玻璃球感覺(jué)整個(gè)玻璃球都是紅色的，則玻璃球內(nèi)部的紅色小球半徑至少應(yīng)為多大？已知玻璃折射率為n．

分析 根據(jù)光路可逆原理：此題要求可等效為任何光線從球外射進(jìn)球內(nèi)后都能夠打到紅色小球上，根據(jù)折射定律和幾何關(guān)系求解即可．

解答 解：根據(jù)光路可逆原理可知：此題的要求可等效為任何光線從球外射進(jìn)球內(nèi)后都能夠打到紅色小球上，設(shè)一光線以入射角α射入球內(nèi)，折射角為β，由折射定律得：
  $\frac{sinα}{sinβ}$=n
折射光線進(jìn)入玻璃球后若不打在紅球上，其距球心的最小距離 d=Rsinβ
可得 d=$\frac{R}{n}sinα$
α的取值范圍為0～90°，為使得任意光線打到紅球，要求r＞d恒成立
可得 r至少為$\frac{R}{n}$．
答：玻璃球內(nèi)部的紅色小球半徑至少應(yīng)為$\frac{R}{n}$．

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要運(yùn)用光路可逆原理來(lái)理解題意，運(yùn)用折射定律和幾何知識(shí)求解相關(guān)的距離．

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：選擇題

3．在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程，對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作的貢獻(xiàn)，下列描述中符合物理學(xué)史實(shí)的是（　�。�
A．伽利略應(yīng)用“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推翻了亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的觀點(diǎn)
B．楞次發(fā)現(xiàn)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱，即電流的熱效應(yīng)，并總結(jié)出Q=I2Rt
C．安培特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電和磁之間的聯(lián)系
D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并得出了法拉第電磁感應(yīng)定律

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

11．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，a、b為波上的兩個(gè)質(zhì)元，某時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，從此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，圖乙是a、b兩個(gè)質(zhì)元中其中一個(gè)的振動(dòng)圖象，下列判斷正確的是（　�。�
A．波源的振動(dòng)頻率為0.4Hz
B．圖乙是質(zhì)元b的振動(dòng)圖象
C．再過(guò)0.1s質(zhì)元a向左運(yùn)動(dòng)0.1m
D．質(zhì)元a和質(zhì)元b在以后的某一時(shí)刻振動(dòng)方向可能相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

8．如圖所示，重物G壓在紙帶上，用一水平力慢速的拉動(dòng)紙帶，重物G會(huì)跟著一起運(yùn)動(dòng)；若迅速拉動(dòng)紙帶，紙帶將會(huì)從重物G下面抽出，關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（　　）
A．在慢速拉動(dòng)紙帶時(shí)，重物和紙帶間的摩擦力大于迅速拉動(dòng)紙帶時(shí)重物和紙帶間的摩擦力
B．在慢速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶給重物的沖量大
C．在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶給重物的沖量大
D．迅速拉動(dòng)只帶時(shí)重物動(dòng)量的變化大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

15．如圖所示，一水平導(dǎo)線通以電流I，導(dǎo)線下方有一帶正電的微粒（不計(jì)重力），初速度方向與電流平行，高于微粒的運(yùn)動(dòng)情況，下述說(shuō)法中，正確的是（　　）
A．沿路徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越大B．沿路徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越小
C．沿路徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越大D．沿路徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來(lái)越小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別在各自的實(shí)驗(yàn)室，約定用相同頻率的單色光，分別照射鋅和銀的表面，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)，如圖1，并記錄相關(guān)數(shù)椐．對(duì)于這兩組實(shí)驗(yàn)，下列判斷正確的是（　�。�
A．因?yàn)椴牧喜煌莩龉Σ煌远糁闺妷篣c不同
B．飽和光電流一定不同
C．光電子的最大初動(dòng)能不同
D．分別用不同頻率的光照射之后繪制Uc-v圖象（v為照射光頻率，圖2為其中一小組繪制的圖象），圖象的斜率可能不同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．發(fā)光二極管廣泛應(yīng)用與電子顯示屏和新型照明光源等領(lǐng)域，通常發(fā)光二極管的成品是將發(fā)光二級(jí)管的管芯封裝在一個(gè)半球形的透明介質(zhì)中的（如圖所示），有一種用于電子顯示屏的發(fā)光二極管，其管芯的發(fā)光區(qū)域?yàn)橹睆降扔?mm的圓盤，封裝用的透明介質(zhì)的折射率為1.7，為了使人們能在更大的角度范圍內(nèi)最清晰的看到發(fā)光二極管發(fā)出的光，即要求管芯發(fā)光面上每一個(gè)發(fā)光點(diǎn)發(fā)出的光都能從整個(gè)半球面射出，試分析在制作發(fā)光管時(shí)半球形介質(zhì)的半徑R應(yīng)滿足是什么條件．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

9．如圖所示，軌道Q是半徑為R的光滑豎直圓軌道．軌道P是由兩個(gè)半徑為R的光滑圓弧軌道平滑連接組成．它們都與光滑水平軌道平滑相連．小車A、B的質(zhì)量分別為mA=2Kg和mB=1Kg，小車之間夾著一個(gè)壓縮的彈簧（彈射器），其儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為Ep=150J．小車與彈簧不相連．彈射器解鎖后，把小車彈出，彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小車動(dòng)能．求：
（1）彈射器把小車彈出后，兩小車的速度分別為多大？
（2）若小車A恰好能翻過(guò)軌道P，那么小車B能否翻過(guò)圓弧軌道？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

10．射箭是奧運(yùn)會(huì)比賽項(xiàng)目之一，如圖甲為選手的射箭場(chǎng)景．弦均勻且彈性良好，發(fā)射時(shí)弦和箭可等效為圖乙的情景，箭在弦的正中間，弦在類似動(dòng)滑輪的附加裝置上，將箭水平發(fā)射出去，不考慮空氣阻力．則箭在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，箭的（　�。�
A．動(dòng)能減小B．重力勢(shì)能減小C．機(jī)械能減小D．彈性勢(shì)能減小

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