分析 利用折射定律求折射角,画出光路图,由全反射的条件,判断是否发生全反射,求出光在该介质中的速度,利用运动学知识求时间.
解答 解:从外筒壁入射,设折射角为θ2,n=$\frac{sin{θ}_{1}}{sin{θ}_{2}}$
可得:θ2=30°
射到内壁界面P处,设入射角为θ3在△OPB中,根据正弦定理,
$\frac{OP}{sin{θ}_{2}}$=$\frac{OB}{sin∠OPB}$
可得:∠OPB=120°,
则θ3=60°,
由于临界角C=arcsin$\frac{1}{n}$=45°,
在内壁界面处会发生全反射,再次射到外壁界面处,根据对称性可判断此处的入射角等于θ2,不会发生全反射,可以从介质中射出.
由数学关系可得,BP=PQ=r=6cm,
在介质中的光速,v=$\frac{c}{n}$
则该光束从射入到第一次射出该介质所用的时间
t=$\frac{BP+PQ}{v}$=4$\sqrt{2}$×10-10m/s≈5.7×10-10s
答:该光束从射入到第一次射出该介质所用的时间5.7×10-10s.
点评 本题考查了折射、全反射的知识,能正确利用几何知识是解决此类问题的关键.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 用电器中的电流方向从A到B | |
B. | 用电器中的电流方向从B到A | |
C. | 若只增强磁场,发电机的电动势增大 | |
D. | 若只增大喷入粒子的速度,发电机的电动势减小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | B. | C. | D. |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 地球的平均密度为$\frac{3g}{4πGR}$ | |
B. | 飞船在上述圆轨道上运行的周期等于 $\frac{2π(R+h)}{R}\sqrt{\frac{R+h}{g}}$ | |
C. | 飞船在上述圆轨道上运行的动能等于 $\frac{{mg{R^2}}}{2(R+h)}$ | |
D. | 飞船在上述圆轨道上运行时其内的假人由于不受引力作用而处于失重状态 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 该物体在恒力2F作用下,经过时间t后速度大小为$\frac{4x}{t}$ | |
B. | 该物体的质量为$\frac{m}{2}$时,仍在力F作用下,在时间t内运动了2x距离 | |
C. | 若保持m、F不变,在时间2t内运动了2x距离 | |
D. | 该物体在力2F作用下,在时间2t内运动了4x距离 |
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