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【题目】如图所示,一个三棱柱形玻璃砖的横截面为直角三角形,其中ABC为直角,ACB = 30°,BC边长为Lt=0,一细光束从AB边中点D射入玻璃砖,光的入射方向垂直于玻璃砖的表面。已知 (c为光在真空中的传播速度)开始,有光从玻璃砖内射出。求玻璃砖的折射率n

【答案】玻璃砖的折射率为1.51.8

【解析】设玻璃砖的折射率为n, 光在玻璃中传播路程为s,则光在玻璃中传播的速度

光在玻璃中传播的时间

联立代入已知条件解得

如图所示,若光从E点射出玻璃砖,由几何关系得 解得n=3

此时出射角i满足 不合题意舍去)

若光从F点射出玻璃砖,由几何关系得

解得n=1.8

若光从G点射出玻璃砖,由几何关系得sG=L

解得n=1.5

故玻璃砖的折射率为1.51.8

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,一个质量为m= 60kg的物体在沿固定斜面向上的恒定外力F的作用下,由静止开始从斜面的底端沿光滑的斜面向上作匀加速直线运动,经过一段时间后外力F做的功为120J,此后撤去外力F,物体又经过一段时间后回到出发点。若以地面为零势能面.那么,下列说法中正确的是( )

A. 在这个过程中,物体的最大动能小于120J

B. 在这个过程中,物体的最大重力势能大于120J

C. 在撤去外力F之后的过程中,物体的机械能等于120J

D. 在刚撤去外力F时,物体的速率为2 m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在第一象限内有沿y轴负方向的电场强度大小为E的匀强电场.在第二象限中,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域与xy轴分别相切于AC两点.在A点正下方有一个粒子源PP可以向x轴上方各个方向射出速度大小均为v0、质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计,不计粒子间的相互作用),其中沿y轴正向射出的带电粒子刚好从C点垂直于y轴进入电场.

(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B.

(2)求带电粒子到达x轴时的横坐标范围和带电粒子到达x轴前运动时间的范围.

(3)如果将第一象限内的电场方向改为沿x轴负方向,分析带电粒子将从何处离开磁场,可以不写出过程.

【答案】(1) (2)x的范围t的范围 (3)从A点正上方的D点离开磁场

【解析】试题分析:由题设条件,从A点沿y轴正方向射出的带电粒子刚好从C点垂直于y轴进入电场,由几何关系知道它做匀速圆周运动的半径为R,再由洛仑兹力提供向心力可以求得磁感应强度的大小由于所有粒子做匀速圆周运动的半径等于磁场圆的半径,可以证明:沿不同方向进入磁场的带电粒子离开磁场时方向均沿x轴正方向进入电场,之后做类平抛运动,显然运动时间最长的带电粒子是从D点水平射出的粒子,由类平抛运动运动规律就能求出打在x轴的最远点若将第一象限的电场改为沿x轴负方向,则粒子从磁场水平射出后做匀减速直线运动至速度为零,再沿x轴负方向做匀加速直线运动进入磁场做匀速圆周运动,由于速度方向反向,则粒子所受洛仑兹力反向,最后从D点射出磁场.

(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,从A点运动到C点的过程中带电粒子的运动轨迹为个圆弧,轨迹半径r=R

,得

(2)沿不同方向进入磁场的带电粒子离开磁场时的速度大小均为v0,方向均平行于x轴,其临界状态为粒子从D点沿x轴正方向离开磁场

分析粒子从D点离开磁场的情况,粒子在磁场中运动时间为

D点平行于x轴运动至y轴的时间

在第一象限内运动过程中,粒子做类平抛运动,设运动时间为t3,则

解得

带电粒子到达x轴时的横坐标范围为

到达x轴前运动时间的范围

(3)将第一象限内的电场方向改为沿x轴负向时,带电粒子将从A点正上方的D点离开磁场。

【点睛】本题的关键点是带电粒子做匀速圆周运动的半径恰与磁场圆的半径相等,可以证明两圆心与两交点构成菱形,所以两对边平行,从而离开磁场中速度方向水平向右.这也是磁聚焦的大原理。

型】解答
束】
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【题目】下列说法正确的是________

A.在完全失重的情况下,气体的压强为零

B.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏,分子间的引力大于斥力

C.当两分子间距离大于平衡位置的间距时,分子间的距离越大,分子势能越小

D.水中气泡上浮过程中,气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小

E.不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化

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【题目】如图所示,绝热气缸封闭一定质量的理想气体,气缸内壁光滑,有一绝热活塞可在气缸内自由滑动,活塞的重力为500 N、横截面积为100 cm2。当两部分气体的温度都为27 ℃时,活塞刚好将缸内气体分成体积相等的AB上下两部分,此时A气体的压强为p0=105 Pa,现把气缸倒置,仍要使两部分体积相等,则需要把A部分的气体加热到多少摄氏度?

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【题目】如图甲为远距离输电示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器原副线圈匝数比为l100,其输入电压如图乙所示,远距离输电线的总电阻为100。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R1为一定值电阻,R2为用半导体热敏材料制成的传感器,当温度升高时其阻值变小。电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未出现火警时,升压变压器的输入功率为750kW。下列说法中正确的有

A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为50Hz

B. 远距离输电线路损耗功率为180kw

C. 当传感器R2所在处出现火警时,电压表V的示数变大

D. 当传感器R2所在处出现火警时,输电线上的电流变大

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【题目】如图所示,金属杆ab静止放在水平固定的“U”形金属框上,整个装置处于竖直向上的磁场中,当磁感应强度均匀增大时,金属杆ab总保持静止.则(  )

A. 杆中感应电流方向从ba

B. 杆中感应电流大小保持不变

C. 金属杆所受安培力大小保持不变

D. 金属杆所受安培力水平向右

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【题目】如图所示.电动机带动滚轮作逆叫针匀速转动,在滚轮的摩擦力作用下,将一金属板从斜面底端A送往上部,已知斜面光滑且足够长.倾角=。.滚轮与金属板的切点B到斜面底端A的距离为L=6.5m,当金属板的下端运动到切点B处时.立即提起滚轮使它与板脱离接触.已知板之后返回斜面底部与挡板相撞后立即静止.此时放下滚轮再次压紧板,再次将板从最底端送往斜面上部,如此往复.已知板的质量为.滚轮边缘线速度恒为.滚轮对板的压力,滚轮与板间的动摩擦因数为,g取

求:(1)在滚轮作用下板上升的加速度:

(2)板加速至与滚轮速度相同时前进的距离

(3)每个周期中滚轮对金属板所做的功;

(4)板往复运动的周期.

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【题目】无线网络给人们带来了很多方便。假设可以采用卫星对所有用户在任何地方提供免费WiFi服务。已知地球半径为R,重力加速度为g,提供免费WiFi服务的卫星绕地球做圆周运动,则下列关于该卫星的说法正确的是

A. 卫星围绕地球运动的轨道越高,角速度越大

B. 卫星围绕地球运动的轨道越高,速度越小

C. 若卫星距离地面的高度等于地球半径,则卫星绕地球运动的周期为T=2π

D. 卫星的轨道可以在地球上任一经线所在的平面内

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【题目】如图所示,在竖直平面内,水平且平行的ⅠⅡ虚线间距为L,其间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一长为2L、宽为L矩形线框质量为m,电阻为R.开始时,线框下边缘正好与虚线Ⅱ重合,由静止释放,线框上边缘进入磁场后线框一直做减速运动,经过一段时间后,线框上边缘经过虚线Ⅱ瞬间加速度恰为0.重力加速度为g,不计空气阻力.求矩形线框穿过磁场过程中:

(1) 上边缘经过虚线Ⅱ瞬间,线框中的电流;

(2) 磁通量变化率的最大值;

(3) 线框中产生的焦耳热.

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