【題目】如圖所示是某種玻璃棱鏡的橫截面.該橫藏面由一個等腰直角三角形ABN和一個四分之一圓形MNB構(gòu)成,AB=BM=BN=R。一束寬度稍小于R的平行單色光垂直射入AB邊(A、B兩點(diǎn)沒有光線射入),光線恰好沒有從AN邊射出。已知光在真空中的傳播速度為c。求:

(i)該玻璃棱鏡的折射率n

(ii)光線在該棱鏡中運(yùn)行的最短時間t(結(jié)果可用根號表示)

【答案】（i）n=（ii）

【解析】

(i)線恰好沒有從AN邊射出，則光在AN邊發(fā)生全反射的臨界角為，由，

可得

(ii)所有光線在三角形ABN區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的距離相同，均為

x1=R

被AN邊全反射的光線垂直BN邊射人MNB區(qū)域內(nèi)，設(shè)光線在MN弧上E點(diǎn)恰好發(fā)生全反射（如圖）,則有∠PEB=

在EM間有光線射出，接近E點(diǎn)射出的光線在棱鏡中運(yùn)動的時間最短，對應(yīng)的光線在BMN區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的距離

x2=EF=Rcos

光線在棱鏡中的速度，光線在該棱鏡中運(yùn)行的最短時間

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑斜面AE被分成四個長度相等的部分即AB=BC=CD=DE，一物體由A點(diǎn)靜止釋放，下列結(jié)論正確的是（　　）

A.物體到達(dá)各點(diǎn)的速率

B.物體到達(dá)各點(diǎn)所經(jīng)歷的時間

C.物體從A運(yùn)動到E的全過程平均速度v=vB

D.物體通過每一部分時，其速度增量vB﹣vA=vC﹣vB=vD﹣vC=vE﹣vD

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，當(dāng)列車以恒定速率通過一段水平圓弧形彎道時，乘客發(fā)現(xiàn)在車廂頂部懸掛玩具小熊的細(xì)線與車廂側(cè)壁平行。同時觀察放在桌面上水杯內(nèi)的水面（與車廂底板平行）。已知此彎道路面的傾角為，不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（　�。�

A.列車轉(zhuǎn)彎時的向心加速度大小為gtan

B.列車的輪緣與軌道均無側(cè)向擠壓作用

C.水杯受到指向桌面外側(cè)的靜摩擦力

D.水杯內(nèi)水面與桌面不平行

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平面（紙面）內(nèi)同距為的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量為m、長度為的金屬桿置于導(dǎo)軌上，t＝0時，金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動。時刻，金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，且在磁場中恰好能保持勻速運(yùn)動。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數(shù)為。重力加速度大小為g。求

（1）金屬桿在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生的電動勢的大�。�

（2）電阻的阻值。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖甲所示示裝置來探究碰撞中的不變量

（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，可以通過僅測量______間接地解決這個問題（請將選項(xiàng)前的字母代號填在題前的橫線上）。

A.小球開始釋放時距離桌面的高度h

B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C.小球做平拋運(yùn)動的水平位移

D.拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的距離

（2）實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①取兩個半徑相同的小球A、B，實(shí)驗(yàn)時先不放球，使球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡，重復(fù)操作，從多次落點(diǎn)痕跡中找到平均落點(diǎn)，記為P；

②把月球靜置于水平槽前端邊緣處，讓球仍從C處由靜止?jié)L下，月球和球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡，重復(fù)操作，從多次落點(diǎn)痕跡中找到平均落點(diǎn)，分別記為M和N；

③重垂線所指的位置在記錄紙上記為O點(diǎn)，將毫米刻度尺的0刻度線和O點(diǎn)對齊，如圖乙所示，測得各平均落點(diǎn)M、P、N到O點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3；

④若小球A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，則實(shí)驗(yàn)需要探究的表達(dá)式為________________________（用步驟中所給的字母進(jìn)行表示）。該同學(xué)測得小球A的質(zhì)量m1=0.40kg，小球B的質(zhì)量m2=0.20kg，則碰撞前m1 x2=_______________kgm；碰撞后m1 x1+m2 x3=_______________kgm；（上述兩空的計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，可認(rèn)為碰撞前后A、B兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為，其中n＝2，3，4…已知普朗克常量為h，則下列說法正確的是(　　)

A. 氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能增大，原子的電勢能減小

B. 基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后，電子速度大小為

C. 大量處于n＝3的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時可輻射出3種不同頻率的光

D. 若原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時所產(chǎn)生的電磁波能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時所產(chǎn)生的電磁波也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的矩形導(dǎo)線框MNPQ邊長分別為L和2L，M、N間連接水平的平行板電容器，兩極板間距為d，虛線為線框中軸線，虛線右側(cè)有垂直線框平面向里的勻強(qiáng)磁場。兩極板間有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電油滴恰好處于平衡狀態(tài)，已知重力加速度為g，則下列磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B的變化情況及其變化率分別是（　�。�

A.正在減小，

B.正在減小，

C.正在增強(qiáng)，

D.正在增強(qiáng)，

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在游樂場中，有一種大型游戲機(jī)械叫“跳樓機(jī)”．參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面124 m的高處，然后由靜止釋放．為研究方便，可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動3 s后，開始受到恒力制動，做勻減速運(yùn)動，且下落到離地面4 m高處時速度剛好減小到零．然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)落下，將游客送回地面，取g=10 m/s2．求：

（1）座椅在自由下落結(jié)束時刻的速度是多大？

（2）座椅在勻減速階段的時間是多少？

（3）在勻減速階段，座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示，此時刻質(zhì)點(diǎn)P的速度為v，經(jīng)過0.2s它的速度大小、方向第一次與v相同，再經(jīng)過1.0s的速度大小、方向第二次與v相同，則下列判斷正確的有（　�。�

A.波沿x軸正方向傳播，波速為5cm/s

B.質(zhì)點(diǎn)M與Q點(diǎn)的位移大小總是相等、方向總是相反

C.若某時刻質(zhì)點(diǎn)M到達(dá)波谷處，則質(zhì)點(diǎn)P一定到達(dá)波峰處

D.從圖示位置開始計時，在2.2s時刻，質(zhì)點(diǎn)P的位移為0

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案