【題目】一正三棱柱形透明體的橫截面如圖所示，AB=AC=BC=6R，透明體中心有一半徑為R的球形真空區(qū)域，一束平行單色光從AB面垂直射向透明體。已知透明體的折射率為，光在真空中的傳播速度為c。求：

(i)從D點(diǎn)射入透明體的光束要經(jīng)歷多長時(shí)間從透明體射出；

(ii)為了使光線不能從AB面直接進(jìn)入中間的球形真空區(qū)域，則必須在透明體AB面上貼至少多大面積的不透明紙。（不考慮AC和BC面的反射光線影響）。

【答案】(i)；(ii)

【解析】

(i)設(shè)透明體的臨界角為C，依題意

可知，從D點(diǎn)射入的光線在E點(diǎn)處的入射角為，大于臨界角C，發(fā)生全反射，其光路圖如圖所示，

最終垂直于BC邊射出，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間為t，則

又

又

得：

(ii)如圖，

從真空球上G和G′處射入的光線剛好在此處發(fā)生全反射，而在這兩條光線之間射入的光線，其入射角均小于，將會(huì)射入真空區(qū)域，所以只要將這些區(qū)間用不透明紙遮住就可以了，顯然，在透明體AB面上，被遮擋區(qū)域至少是個(gè)圓形,設(shè)其半徑為r，由幾何關(guān)系可知

則

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一組未知方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，將帶電荷量為q=﹣1.0×10-6C的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)沿水平線移至B點(diǎn)，靜電力做了﹣2×10-6J的功，已知A、B間的距離為2cm．

（1）試求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB；

（2）若A點(diǎn)的電勢(shì)為φA=1V，試求B點(diǎn)的電勢(shì)φB；

（3）試求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小E并判斷其方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻未知，R1＝8 Ω，R2＝1.5 Ω，L為規(guī)格“3 V　3 W”的燈泡，開關(guān)S斷開時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光.(不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響)求：

(1)燈絲電阻；

(2)電源的內(nèi)阻；

(3)開關(guān)S閉合時(shí)，燈泡實(shí)際消耗的功率.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑水平面上一輕質(zhì)彈簧將固定擋板和一條形磁鐵連接起來，此時(shí)磁鐵對(duì)水平面的壓力為N1，現(xiàn)在磁鐵左上方位置固定一導(dǎo)體棒，當(dāng)導(dǎo)體棒中通有垂直紙面向里的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力為N2，則以下說法正確的是（ ）

A.彈簧長度將變長，N1> N2

B.彈簧長度將變短，N1> N2

C.彈簧長度將變長，N1< N2

D.彈簧長度將變短，N1< N2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場(chǎng)，將一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場(chǎng)中，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流方向如圖甲所示的方向?yàn)檎�。�?dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示時(shí)，下圖中能正確表示線圈中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖線是（ ）

A.

B.

C.

D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定的A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖1所示，每?jī)蓚�(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s。

(1)試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，并將各個(gè)速度值填入下式：(數(shù)值保留到小數(shù)點(diǎn)后第三位)vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s，vE＝________m/s，vF＝________m/s；

(2)將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在圖2所示的坐標(biāo)線上，并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，矩形區(qū)域以對(duì)角線abcd為邊界分為上、下兩個(gè)區(qū)域，對(duì)角線上方區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，對(duì)角線下方區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以速度從a點(diǎn)沿邊界ab進(jìn)入電場(chǎng)，恰好從對(duì)角線ac的中點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)，并恰好未從邊界cd射出。已知ab邊長為2L，bc邊長為，粒子重力不計(jì)，求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，將兩根足夠長、間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，左端接一阻值為R的電阻，與導(dǎo)軌垂直的虛線ef右邊區(qū)域存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m的金屬桿PQ靜止在導(dǎo)軌上�，F(xiàn)對(duì)桿施加一水平向右的恒定拉力，經(jīng)過時(shí)間t桿進(jìn)人磁場(chǎng)，并開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌和桿的電阻均不計(jì)。

(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

(2)若桿進(jìn)入磁場(chǎng)后的某時(shí)刻撤去拉力，桿運(yùn)動(dòng)的速度與此后的位移關(guān)系圖象如圖乙所示，求0~x0與x0~3x0兩個(gè)過程中電阻R產(chǎn)生的熱量之比。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，坐標(biāo)系中的圖線甲、乙分別為某電源和定值電阻的曲線，現(xiàn)將該電源和定值電阻串接在一起，則下列說法正確的是( )

A.該電源的內(nèi)阻隨輸出電壓的增大而增大

B.當(dāng)輸出電壓為2 V時(shí)，電源的內(nèi)阻為10Ω

C.當(dāng)輸出電壓為2 V時(shí)，電源的內(nèi)阻消耗的電功率為0.32 W

D.如果將定值電阻的阻值減小，則電路消耗的總功率減小

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