【題目】2018年9月23日“光纖之父”華人科學(xué)家高琨逝世，他一生最大的貢獻(xiàn)是研究玻璃纖維通訊。光纖在轉(zhuǎn)彎的地方不能彎曲太大，如圖模擬光纖通信，將直徑為d的圓柱形玻璃棒彎成圓環(huán)，已知玻璃的折射率為，光在真空中的速度為c，要使從A端垂直入射的光線能全部從B端射出。求：

①圓環(huán)內(nèi)徑R的最小值；

②在①間的情況下，從A端最下方入射的光線，到達(dá)B端所用的時(shí)間。

【答案】；。

【解析】

①?gòu)?/span>A端最下方入射的光線發(fā)生全反射時(shí)其他光線能發(fā)生全反射，根據(jù)幾何關(guān)系得

sinθ=

設(shè)全反射臨界角為C，則要使A端垂直入射的光線全部從B端射出，必須有 θ≥C

根據(jù)臨界角公式有sinC=

因此有：sinθ≥sinC

即有≥；

解得：R≥=

所以R的最小值為。

②在①問(wèn)的情況下，θ=45°，R=．如圖所示。

光在光纖內(nèi)傳播的總路程為S=2R+R=R

光在光纖內(nèi)傳播速度為v==c

所以所求時(shí)間為t==

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2a寬為a的長(zhǎng)方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，方向垂直紙面向外，一個(gè)長(zhǎng)方形導(dǎo)線框，電阻為R，t=0時(shí)恰好與磁場(chǎng)邊界重合，之后以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在t=0到t=時(shí)間內(nèi)流過(guò)導(dǎo)線框的平均電流，下列判斷正確的是（　�。�

A. 方向?yàn)轫槙r(shí)針B. 方向?yàn)槟鏁r(shí)針C. 大小為D. 大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小王同學(xué)家住在某小區(qū)20樓,他在自家的陽(yáng)臺(tái)邊緣將一小鋼珠(可視為質(zhì)點(diǎn))以10m/s的速率豎直向上拋出,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>10m/s2,不計(jì)空氣阻力,小鋼珠經(jīng)過(guò)距離拋出點(diǎn)3.75m的位置時(shí),速度大小為v,從拋出到經(jīng)過(guò)該位置所用的時(shí)間為t,則下列關(guān)于v、t可能存在的組合正確的是()

A. 5 m/s；1.5 s B. 5m/s；/2 s

C. 5m/s；（2+）/2 s D. 5m/s；（4+）/2 s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M足夠長(zhǎng)的斜面體始終靜止在水平地面上，有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊在受到沿斜面向下的力F的作用下，沿斜面勻加速下滑，此過(guò)程中斜面體與地面的摩擦力為零。已知重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 斜而體對(duì)地面的壓力大小等于(m+M)g

B. 斜面體給小物塊的作用力大小小于mg

C. 若將力F撤掉，小物塊將勻速下滑

D. 若將力F的方向突然改為豎直向下，小物塊仍做加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差．

（1）應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖1中的_____（選項(xiàng)“甲”或“乙”）．

（2）現(xiàn)有電流表（0﹣0.6A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：

A．電壓表（0﹣15V） B．電壓表（0﹣3V）

C．滑動(dòng)變阻器（0﹣50Ω） D．滑動(dòng)變阻器（0﹣500Ω）

實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_____；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____；（選填相應(yīng)器材前的字母）

（3）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出U﹣I圖線．_____

序號(hào)

1

2

3

4

5

6

電壓U（V）

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

電流I（A）

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

（4）根據(jù)（3）中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝_____v，內(nèi)電阻r＝_____Ω

（5）實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U以及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化．各示意圖中正確反映P﹣U關(guān)系的是_____．

A、 B、

C、 D、

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，實(shí)線為某帶電粒子在該電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，該帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用，a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，虛線圓均以O為圓心，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 帶電粒子帶正電荷

B. 帶電粒子在b點(diǎn)的加速度小于它在a點(diǎn)的加速度

C. 帶電粒子在c點(diǎn)的動(dòng)能等于它在b點(diǎn)的動(dòng)能

D. 帶電粒子在從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為a的光滑斜面的下端固定一絕緣輕彈簧，M點(diǎn)固定一個(gè)帶電量為－q的小球Q。整個(gè)裝置處在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中�，F(xiàn)把一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球P從N點(diǎn)由靜止釋放，釋放后P沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)。N點(diǎn)與彈簧的上端和N點(diǎn)與M點(diǎn)的距離均為S0。P、Q球心的連線與彈簧的軸線ab共線且與斜面平行。兩小球可視為點(diǎn)電荷，彈簧的勁度系數(shù)為K0，靜電力常量為K，則（ ）

A. 小球P返回時(shí)，可能撞到小球Q

B. 小球P在N點(diǎn)的加速度大小為

C. 小球P沿著斜面向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，其電勢(shì)能可能不斷增大

D. 當(dāng)彈簧的壓縮量為時(shí)，小球P的速度最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 電動(dòng)勢(shì)的大小與非靜電力所做的功成正比，與被移送電荷量成反比

B. 電動(dòng)勢(shì)的單位與電勢(shì)、電勢(shì)差的單位都是伏特，故三者本質(zhì)上一樣

C. 電動(dòng)勢(shì)公式E=中W與電壓U==中的W不是同種性質(zhì)力所做的功

D. 電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律裝置如圖所示在氣墊導(dǎo)軌上給滑塊向右的速度,通過(guò)光電門1后與靜止的滑塊相碰并粘合在一起通過(guò)光電門2.計(jì)時(shí)器顯示滑塊、通過(guò)光電門1和2的時(shí)間分別為和.測(cè)得滑塊、的質(zhì)量分別為、,、滑塊上的遮光片寬度分別為、.碰撞過(guò)程中,滑塊對(duì)的沖量大小___________________. (填“＞”“＜”或“=”)滑塊對(duì)的沖量大小,碰撞過(guò)程中驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式為______________________ (用題中所給的字母表示)

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