8.如圖是一個(gè)直角棱鏡的橫截面,∠bac=90°,∠abc=60°,一束平行細(xì)光束從O點(diǎn)垂直棱鏡邊界入射.已知此棱鏡材料的折射率n=$\sqrt{3}$,若不考慮原入射光線在bc面上的反射,則光線( 。
A.不能從ab面射出
B.不能從ac面射出
C.能從bc面射出,且出射光線與ac面平行
D.能從bc面射出,且出射光線與bc面垂直

分析 一束平行細(xì)光束從O點(diǎn)沿垂直于bc面的方向射入棱鏡時(shí)方向不變,光線射到棱鏡直角面ab時(shí),根據(jù)入射角與臨界角的大小關(guān)系,可判定光線發(fā)生了全反射,不能從ab面,經(jīng)反射射到ac面,再判斷能否發(fā)生全反射,結(jié)合折射定律即可分析.

解答 解:AB、設(shè)臨界角為C.由sinC=$\frac{1}{n}$,得 sinC=$\frac{\sqrt{3}}{3}$,由數(shù)學(xué)知識(shí)有:$\frac{1}{2}$<sinC<$\frac{\sqrt{3}}{2}$,可得臨界角 30°<C<60°.
當(dāng)光線到達(dá)ab面時(shí),入射角等于60°,大于臨界角C,所以光線發(fā)生了全反射,不能從ab面射出.當(dāng)反射光線射到另一直角邊ac時(shí),由幾何關(guān)系可得,入射角等于30°,小于臨界角C,因此在ac面光線既發(fā)生了折射也發(fā)生反射,所以光線能從ac面射出.故A正確,B錯(cuò)誤.
CD、ac面的反射光線對(duì)應(yīng)的反射角是30°,導(dǎo)致光線BD垂直射向棱鏡底邊bc,所以會(huì)垂直射出bc,故C錯(cuò)誤,D正確.
故選:AD.

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要光的全反射條件和臨界角公式sinC=$\frac{1}{n}$,當(dāng)光線從介質(zhì)射空氣時(shí)就要考慮能否發(fā)生全反射.

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:多選題

18.如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一匝數(shù)為N的矩形線圈,其面積為S,電阻為r,線圈兩端接一電阻為R的用電器,若線圈繞對(duì)稱軸OO′以角速度ωω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到平面與磁場(chǎng)平行時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.線圈中磁通量的變化率達(dá)到最大
B.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0
C.由此位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q=$\frac{(NBS)^{2}ωRπ}{4(R+r)^{2}}$
D.由此位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量q=$\frac{BSω}{(R+r)}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

19.演員表演“水流行”節(jié)目,他用繩系著裝水的水桶,使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),水的質(zhì)量為m=0.5kg,繩長(zhǎng)L=80cm,g=10m/s2
(1)為使桶在最高點(diǎn)的水不流出,桶的最小速率?
(2)桶在最高點(diǎn)的速率v=4m/s時(shí),水對(duì)桶底的壓力?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景,導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

3.如圖甲所示,在利用三棱鏡測(cè)量玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中,兩位同學(xué)正確完成相關(guān)操作后,在紙上標(biāo)出大頭針P3、P4的位置(圖中已標(biāo)出).為測(cè)量該種玻璃的折射率,兩位同學(xué)分別用圓規(guī)及刻度尺作出了完整光路和若干輔助線,如圖甲、乙所示.在圖中能夠僅通過(guò)測(cè)量ED、FG的長(zhǎng)度便可正確計(jì)算出折射率的是圖丙(選填“乙”或“丙”),所測(cè)玻璃折射率的表達(dá)式n=$\frac{ED}{GF}$(用代表線段長(zhǎng)度的字母ED、FG表示).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.如甲圖所示,游標(biāo)卡尺應(yīng)該讀作0.550cm,如乙圖所示,螺旋測(cè)微器示數(shù)為5.296mm.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

20.△ABC為一直角三棱鏡的截面,其頂角∠A=30°,P為垂直于直線BCO的光屏.現(xiàn)有一寬度等于AB的平行單色光垂直射向AB面,結(jié)果在屏P上形成一寬度等于$\frac{2}{3}$AB的一條光帶.
(1)作出光路圖,并確定光屏上出現(xiàn)的光帶的范圍;
(2)求棱鏡的折射率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.某同學(xué)“探究加速度與物體合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,圖中A為小車,質(zhì)量為m1,連接在小車后面的紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B,它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的固定長(zhǎng)木板上,P的質(zhì)量為m2,C為彈簧測(cè)力計(jì),實(shí)驗(yàn)時(shí)改變P的質(zhì)量,讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,不計(jì)輕繩與滑輪,滑輪與輪軸的摩擦,滑輪的質(zhì)量.
①下列說(shuō)法正確的是C
A.實(shí)驗(yàn)中m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1
B.長(zhǎng)木板必須保持水平
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車
D.小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為$\frac{{{m_2}g}}{2}$

②圖2是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到的一條紙帶,O、A、B、C、D為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出,各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為:8.00cm、17.99cm、30.00cm、44.01cm,若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz,則由該紙帶可知小車的加速度大小為2.01m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
③實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測(cè)量得到的a-F圖象可能是圖3中的圖線B

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.有一輛質(zhì)量為170kg、額定功率為1440W的太陽(yáng)能試驗(yàn)汽車,安裝有約6m2的太陽(yáng)能電池板和蓄能電池,該電池板在有效光(垂直照射在電池板上的太陽(yáng)光)照射條件下單位面積輸出的電功率為30W/m2.若駕駛員的質(zhì)量為70kg,汽車最大行駛速度為72km/h.假設(shè)汽車行駛時(shí)受到的阻力與其速度成正比,則汽車( 。
A.以最大速度行駛時(shí)牽引力大小為20N
B.以額定功率啟動(dòng)時(shí)的加速度大小為6 m/s2
C.保持最大速度行駛1h至少需要有效光照8 h
D.直接用太陽(yáng)能電池板提供的功率可獲得2.5 m/s的最大行駛速度

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