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【题目】光纤公司规定光纤内芯玻璃材料的折射率大于等于,在抽制光纤时为检测材料是否合格,将样品材料用模具制成半径为R的半圆柱体,如图所示。再用一束可以转动的光束OC沿截面半径射向材料的O点,当≤45°时屏上只有一个光点,就说明材料合格。

(1)写出质检人员推断的原理;

(2)写出公司规定光纤内芯的玻璃材料折射率大于等于的原因。

【答案】见解析。

【解析】

1)光束CO射向O点后,同时发生折射和反射,在屏上出现PQ两个光斑,减小θ时,r角逐渐变大,由 可知i角也增大;当r角增大到大于临界角时折射光线消失,屏上只有光斑P;由,因此在θ≤450时,屏上只有一个光斑,就说明材料是合格的;

2)取一段光纤,若任意一束光DE从端面中心E点以α角入射,经端面折射后射向F点,若能在F点发生全反射,就可实现光信号的传输;

F点刚好发生全反射时

由:可得

α角接近900时折射光还能在F点发生全反射,需要

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,有一块木板A静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg,长L=1.2m,木板右端放一小滑块B并处于静止,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)

(1)现用恒力F始终作用在木板A,为了让小滑块B不从木板A上滑落,:恒力F大小的范围;

(2)其他条件不变,若恒力F大小为20.8N,且始终作用在木板A,:小滑块B滑离木板A时的速度大小;

(3)其他条件不变,若恒力F大小为28N,作用在木板A上一段时间后撒去,最终小滑块B从木板A上滑落下来,:恒力F作用的最短时间。

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【题目】在图甲所示的电路中,理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示。已知变压器原、副线圈的匝数比n1n2101,串联在原线圈电路中的交流电流表A1的示数为1A,下列说法正确的是(

A. 交流电流表A2的示数为0.1 A

B. 变压器输出端交流电的频率为100 Hz

C. 电阻R上消耗的功率为200W

D. 若电阻R变大,则电压表示数也增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,带有等量异种电荷的两平行金属板MNPQ水平放置,两板间距L,板长4L,在下板PQ中央有一小孔,PQ板下方足够大的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m,带电量为+q的粒子,从MN板的下边缘以初速度v0 沿与板平行的方向射入两板间,恰好从PQ板小孔垂直于磁感线方向进入磁场,经磁场偏转后从Q点射出,不计粒子重力,求:

(1)两板间的电场强度E的大小;

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;

(3)粒子从M点运动到Q的总时间.

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【题目】如图所示,两根平行且足够长的轨道水平放置,轨道间距为L=0.5m,且电阻不计.CD左侧处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B1=1TCD右侧处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B2=2T.在轨道上有两根长度稍大于L、质量均为m=0.1kg、阻值均为R=0.5Ω的金属棒ab,金属棒b用一根足够长的绝缘细线跨过定滑轮与重锤相连.重锤的质量M=0.1kg。某时刻金属棒a在外力作用下以速度v0沿轨道向左做匀速直线运动,在这一过程中金属棒b恰好保持静止.当金属棒a到达CD处时被固定,此后重锤开始下落,在落地前速度达到最大。忽略一切摩擦阻力,且不考虑金属棒ab间的相互作用力,重力加速度为g=10m/s2.求:

(1)金属棒a匀速运动的速度v0的大小;

(2)重锤能达到的最大速度v的大小;

(3)若从重锤开始下落起,到其达到最大速度的过程中,金属棒b产生的焦耳热Q0.2J.求重锤下落的高度H.

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【题目】如图所示,两等量同种点电荷的电量均为+Q,直线AO为两等量正电荷连续的中垂线,O点为垂足,A点为中垂线上的点,B点为两电荷连续上的点。电子具有某一方向上的初速度。下列说法正确的是(

A. 若电子从A点运动到O点,电子加速度一定减小

B. 若电子从A点运动到O点,电子电势能一定减小

C. 若电子从O点运动到B点,电子的动能一定减小

D. 若电子的初速度与OA垂直,电子的动能一定增大

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【题目】矩形线框与理想电流表、理想变压器、灯泡连接电路如图甲所示.灯泡标有“36 V 40 W的字样且阻值可以视作不变,变压器原、副线圈的匝数之比为21,线框产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示.则下列说法正确的是(  )

A. 图乙电动势的瞬时值表达式为e=36 sin(πt)V

B. 变压器副线圈中的电流方向每秒改变50

C. 灯泡L恰好正常发光

D. 理想变压器输入功率为20 W

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【题目】18分)(2012·广东理综物理)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。

分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图15a)和图15b)所示,长度为_____cm,直径为_____mm

按图15c)链接电路后,实验操作如下:

a)将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处(填);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0

b)将电阻箱R2的阻值调至最______(填);将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω

由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω

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