14.如圖所示,透明半圓柱體折射率n=2,半徑為R、長(zhǎng)為L(zhǎng),平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入,從部分柱面有光線射出,則該部分柱面的面積S=$\frac{π}{3}$RL(不考慮多次反射的光線)

分析 作出半圓柱體的橫截面.光線在透光的邊界恰好發(fā)生全反射,入射角等于臨界角,即可由折射定律求出光線在柱面上的入射角,由幾何知識(shí)求面積S.

解答 解:半圓柱體的橫截面如圖所示,OO′為半徑,設(shè)從A點(diǎn)入射的光線在B點(diǎn)處恰好滿足全反射條件,
入射角恰好等于臨界角C,則由折射定律得:n=$\frac{1}{sinθ}$=2,解得:θ=30°,由幾何關(guān)系得:∠OO′B=θ,
則有光線從柱面射出的柱面面積:S=2θ•R•L=$\frac{π}{3}$RL;
故答案為:$\frac{π}{3}$RL.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光的折射,本題關(guān)鍵要掌握全反射及其產(chǎn)生條件,結(jié)合幾何知識(shí)求解即可.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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4.在下列各圖中,A、B兩球間一定有彈力作用的是( 。
A.B.C.D.

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5.甲、乙兩物體沿同一直線、同一方向(設(shè)為正方向)運(yùn)動(dòng),甲的加速度為2m/s2,乙的加速度為-3m/s,則下列說法中正確的是( 。
A.甲的加速度比乙的加速度大B.乙的加速度比甲的加速度大
C.甲的加速度方向與速度方向相反D.乙的速度變化比甲的速度變化慢

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2.設(shè)質(zhì)量m=1kg的物體從傾角為300,高2m的光滑斜面由靜止開始下滑,以地面為參考平面,g=10m/s2,那么當(dāng)它滑到斜面中點(diǎn)時(shí)所具有的機(jī)械能是( 。
A.B.20JC.40JD.10J

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(1)物塊剛滑上圓弧軌道時(shí)的速度大。
(2)傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)的速率.

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4.如圖所示,某空間同時(shí)存在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,電場(chǎng)線與水平方向的夾角為θ,一質(zhì)量為m,電荷量大小為q的微粒以速度v沿電場(chǎng)線方向進(jìn)入該空間,恰好沿直線從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn).下列說法正確的是(  )
A.該微粒可能帶負(fù)電
B.微粒從P到Q的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)
C.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為$\frac{mgcosθ}{qv}$
D.電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為$\frac{mgcosθ}{q}$

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11.“兒童蹦極”時(shí),栓在腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的橡皮繩.如圖,質(zhì)量為30kg的小明處于靜止?fàn)顟B(tài),兩根橡皮繩間的夾角恰好為120°,這時(shí)兩根橡皮繩的拉力大小相等.將小明視為質(zhì)點(diǎn),可求得每根橡皮繩的拉力大小是(  )
A.150NB.150$\sqrt{2}$NC.150$\sqrt{3}$ND.300N

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8.如圖所示,理想變壓器的原線圈兩端接u=220$\sqrt{2}$sin100πt(V)的交流電源上,副線圈兩端接R=55Ω的負(fù)載電阻,原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,電流表、電壓表均為理想電表.下列說法正確的是( 。
A.副線圈中輸出交流電的頻率為100Hz
B.線圈中電流表的讀數(shù)為1 A
C.副線圈中電壓表的讀數(shù)為110$\sqrt{2}$V
D.原線圈中的輸入功率為220$\sqrt{2}$W

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9.在圖中試畫出單擺的擺球從A擺到最低點(diǎn)B時(shí),所受向心力的方向和通過該點(diǎn)時(shí)的速度方向.

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