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3.如图所示,ABCD是厚度为d的圆柱形玻璃体截面.厚度不计、半径为r的圆形LED灯贴在玻璃体CD面上,圆心与CD面中心P重合,其发出的光从AB面射出,玻璃的折射率为$\sqrt{2}$.不考虑光在AD和BC面上的反射,要使光从AB面射出的角度范围为180°,求玻璃体的最小半径R.

分析 要使光从AB面射出的角度范围为180°,光线在A点和B点要能发生全反射,当光线射到A点和B点恰好发生全反射时,玻璃体的半径最大,作出光路图,由折射定律和几何关系求解.

解答 解:设玻璃体的临界角为C,由sinC=$\frac{1}{n}$得 C=45°
当光线射到A点和B点恰好发生全反射时,玻璃体的半径最小,作出光路图
由几何知识可得 R+r=dtanr
解得 R=d-r
答:玻璃体的最小半径R是d-r.

点评 解决本题的关键掌握全反射条件和光的折射定律,作出光路图,运用几何关系研究.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

8.如果一束光的光子能量较大,那么(  )
A.它在某一介质中传播的速度较其他光子大
B.它从空气中进入某介质时,折射角较大
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D.它的波动性显著,而粒子性不显著

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14.通过一阻值R=200Ω的电阻的交变电流如图所示,其周期为1s,则电阻两端电压的有效值为(  )
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11.下列叙述正确的是(  )
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18.甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内,甲、乙在同一条竖直线上,甲、丙在同一条水平线上,水平面上的P点在丙的正下方,在同一时刻甲、乙、丙开始运动,甲以水平速度v0做平抛运动,乙以水平速度v0沿水平面向右做匀速直线运动,丙做自由落体运动.则下列说法错误的是(  )
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8.甲、乙两个物体从同一地点开始沿同一方向运动,其速度随时间变化的图象如图所示,图中t2=$\frac{{t}_{4}}{2}$,两段曲线均为半径相同的$\frac{1}{4}$圆弧,则在0-t4时间内(  )
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D.0-t4时间内甲物体的平均速度小于乙物体的平均速度

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.下列物理量中,全部是矢量的是(  )
A.位移、时间、速度、加速度B.质量、路程、速率
C.平均速度、位移、加速度D.位移、路程、加速度

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12.在某行星和地球表面以相同的速率分别竖直上抛一个物体,它们各自返回抛出点的时间之比为1:2,已知该行星质量约为地球质量的4倍,地球的半径为R,由此可知,该行星的半径为(  )
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11.如图所示,倾斜放置的传送带与水平面的夹角θ=37°,在电动机的带动下保持v=2m/s的速率顺时针匀速运行.底端和上端分别有离传送带很近的挡板P、Q,它们不影响传送带的运行,但可将传送带上的物块挡住,P、Q之间距离L=15m.将物块从O点静止释放,运动一段时间后与挡板碰撞,O点距P的距离LOP=4m.已知物块与挡板碰撞时间极短,碰撞前、后速度大小不变,物块可视为质点,物块的质量为m=10kg,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,假设最大静摩擦力是滑动摩擦力的1.7倍.sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2.传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦.求:
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