16．一個折射率為n、半徑為R玻璃球，放在空氣中，在玻璃球內(nèi)有一點(diǎn)光源可向各個方向發(fā)光，如果要求點(diǎn)光源發(fā)出的所有光都能夠射出玻璃球，則此點(diǎn)光源距離球心的位置應(yīng)滿足什么條件？

分析 要求點(diǎn)光源發(fā)出的所有光都能夠射出玻璃球，光源發(fā)出的所有光線都不會全反射，對于位置已固定的光源，d與R都是定值，當(dāng)sinθ越大時，光線射出玻璃球的入射角α就越大，光線越容易發(fā)生全反射，當(dāng)sinθ最大（θ=90°）時，不會發(fā)生全反射，根據(jù)臨界角公式和數(shù)學(xué)正弦定理結(jié)合解答．

解答 解：如圖，光源S發(fā)出的一條光線射到球面上的P點(diǎn)，由正弦定理得：$\fracp0erme5{sinα}$=$\frac{R}{sinθ}$             
可得：sinα=$\fracybs0z5i{R}sinθ$
對于位置已固定的光源，d與R都是定值，當(dāng)sinθ越大時，光線射出玻璃球的入射角α就越大，光線越容易發(fā)生全反射，要求所有的光線都不會全反射，就是要求當(dāng)sinθ最大（θ=90°）時，不會發(fā)生全反射，即：
sinα=$\fracwzv40gm{R}$＜sinC           
全反射臨界角C的正弦為：sinC=$\frac{1}{n}$
在P點(diǎn)不發(fā)生全反射的光線，以后再次反射也不會發(fā)生全反射，所以對光源到球心的距離d的要求應(yīng)為 d＜$\frac{R}{n}$．
答：此點(diǎn)光源距離球心的位置應(yīng)滿足的條件是d＜$\frac{R}{n}$．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是理解并掌握全反射條件，運(yùn)用極限法確定臨界條件，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解答．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示為真空中兩個異種點(diǎn)電荷a、b電場的等勢面分布，A、B為電場中的兩點(diǎn)，且A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢，則下列說法正確的是（　　）
A．a帶負(fù)電
B．A的場強(qiáng)方向沿該處等勢面的切線方向
C．同一檢驗(yàn)電荷，在A點(diǎn)受到的電場力小于在B點(diǎn)受到的電場力
D．正檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢能增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．小明對某種合金材料電阻絲的導(dǎo)電性能感興趣，于是用以下的方法測量其電阻率：
①小明先用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，如圖甲所示，電阻絲的直徑d=0.531mm，接著用刻度尺測量電阻絲接入電路中的長度．
②圖乙是部分連接好的實(shí)物電路圖，請用電流表外接法完成接線并在圖乙中畫出．
③小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測量了這段電阻絲的伏安特性，并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到U-I圖上，如圖丙所示．在圖中，由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用×（填“○”或“×”）表示的．
④請你選擇一組數(shù)據(jù)點(diǎn)，在圖丙上用作圖法作圖，并求出這段電阻絲的電阻為R=1.2Ω．
⑤最后根據(jù)ρ=R$\frac{S}{L}$，求出該電阻絲的電阻率．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．電視臺體育頻道講解棋局的節(jié)目中通常有一個豎直放置的棋盤．該棋盤具有磁性，每個棋子都可視為能被棋盤吸引的小磁體．對于靜止在棋盤上的棋子，下列說法中正確的是（　�。�
A．棋盤對棋子施加2個力的作用
B．磁力越大，棋子所受的摩擦力也越大
C．棋盤對棋子總的作用力等于棋子的重力
D．只要磁力足夠大，即使棋盤光滑，棋子也能靜止在棋盤上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，平放在水平面的鐵芯上分別繞有線圈L1、L2，每個線圈各接有兩條光滑的平行金屬導(dǎo)軌，金屬棒MN、PQ均垂直于導(dǎo)軌放置，MN棒可自由移動，PQ棒固定．MN所在軌道之間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場B1，PQ棒所在軌道之間有沿豎直方向的變化磁場B2，規(guī)定豎直向上為B2的正方向．當(dāng)B2變化時，MN在磁場B1的作用下向右運(yùn)動，則B2隨時間變化的B2-t圖象不可能是下圖中的（　　）
A．B．C．D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．邊長為a的N匝正方形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線且與線圈在同一平面內(nèi)的對稱軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，線圈所圍面積內(nèi)的磁通量φ隨時間t變化的規(guī)律如圖所示，圖象中φ0為已知．則下列說法中正確的是（　　）
A．t1時刻線圈中感應(yīng)電動勢最大
B．t2時刻線圈中感應(yīng)電流為零
C．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為$\frac{φ_0}{{N{a^2}}}$
D．線圈中瞬時感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為e=2Nπφ0ncos2πnt

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)，設(shè)計了圖甲所示的電路圖，既可以用來測量電壓表的內(nèi)阻，也可以用來測量電源的電動勢和內(nèi)阻．實(shí)驗(yàn)器材有：電源E，電壓表V，電阻箱R1（0-9999Ω），滑動變阻器R2，一個單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干．

（1）實(shí)驗(yàn)首先測量電壓表內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將滑動變阻器R2的滑片滑至最左端，同時將電阻箱R1阻值調(diào)至0
②將開關(guān)接向1，調(diào)節(jié)R2的滑片，直至電壓表滿偏
③保持R2不變，調(diào)節(jié)R1阻值，使電壓表示數(shù)達(dá)滿偏刻度的$\frac{1}{3}$，讀出此時電阻箱的阻值記為R，則電壓表的內(nèi)阻RV=$\frac{R}{2}$
④通過上述方法得到電壓表的內(nèi)阻測量值大于真實(shí)值 （選填“大于”或“小于”）
（2）接下來測量電源電動勢和內(nèi)阻．為了保護(hù)電路，該小組同學(xué)又在電路中加上了保護(hù)電阻R0=25Ω，如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①將滑動變阻器R2的滑片滑至最左端，不再移動，同時將電阻箱R1阻值調(diào)至0
②將開關(guān)接向2，記下電壓表讀數(shù)為3V
③改變電阻箱R1接入電路的電阻值，讀取電壓表對應(yīng)的示數(shù)U
④根據(jù)讀取的多組數(shù)據(jù)，小組同學(xué)畫出了圖丙所示的圖象，圖中虛線是圖中曲線的漸近線
⑤根據(jù)該圖象及測得數(shù)據(jù)，可求得該電源的電動勢E=9.0V，內(nèi)阻r=50Ω（保留兩位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，則下列說法正確的是（　�。�
A．圖中質(zhì)點(diǎn)b的加速度在增大
B．從圖示時刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為40cm，此時相對平衡位置的位移為零
C．從圖示時刻開始，經(jīng)0.01s質(zhì)點(diǎn)b位于平衡位置上方，并向上做減速運(yùn)動
D．若產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到障礙物的尺寸一般不小于200m
E．若此波遇到另一列波，并產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則另一列波的頻率為50Hz

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，兩物塊A、B置于光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和2m，一輕質(zhì)彈簧兩端分別固定在兩物塊上，開始時彈簧處于拉伸狀態(tài)，用手固定兩物塊．現(xiàn)在先釋放物塊B，當(dāng)物塊B的速度大小為3v時，再釋放物塊A，此時彈簧仍處于拉伸狀態(tài)；當(dāng)物塊A的速度大小為v時，彈簧剛好恢復(fù)原長．自始至終彈簧都未超出彈性限度．求：
①彈簧剛恢復(fù)原長時，物塊B的速度大��；
②兩物塊相距最近時，彈簧的彈性勢能大�。ㄔO(shè)彈簧處于原長時彈性勢能為零）．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案