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【题目】图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为nAB代表端面.已知光在真空中的传播速度为c.

(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;

(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.

【答案】(1)(2)

【解析】

(ⅰ)设光线在端面ABC(见图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律,有

设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为,为了使该光线可在此光导纤中传播,应有

式中,θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角,它满足

由几何关系得

①②③④式通过三角变换得

(ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为

光速在玻璃丝轴线方向的分量为

光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为

光线在玻璃丝中传播,在刚好发生全反射时,光线从端面AB传播到其另一 端面所需的时间最长,由②③⑥⑦⑧式得

练习册系列答案
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【题目】某同学在探究加速度与物体受力的关系实验中实验装置如图甲所示,打点计时器工作时频率为50Hz

在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中纸带左端和小车连接,打出了一条纸带,点迹如图乙所示。为了平衡摩擦力,则应该______选填A

A.把垫片略微向左移动

B.把垫片略微向右移动

在平衡摩擦力后,该同学将5个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中的砝码总重力F的实验数据如表:

砝码盘中砝码总重力

加速度a 

当砝码盘中砝码的总重力为时,所得纸带如图丙所示,则此时加速度______结果保留三位有效数字

请把小题中所得数据描在坐标纸上,并作出图象_________________

根据所描绘的图象,求得砝码盘重______结果保留两位有效数字

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【题目】根据粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个粒子的运动轨迹。在粒子从a运动到b、再运动到c的过程中,下列说法正确的是( )

A. 动能先增大,后减小

B. 电势能先减小,后增大

C. 电场力先做负功,后做正功,总功等于零

D. 加速度先变小,后变大

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【题目】近两年,温州交警将礼让行人作为管理重点,斑马线前车让人现已逐渐成为一种普遍现象。司机小明驾车以43km/h(约为12m/s)的速度,在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以2m/s2的加速度刹车,停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人10s后(人已走过),又用了8s时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点(即t0),则:

1)求小明与车3s末的瞬时速度;

2)求小明与车10内的位移;

3)求从开始制动到恢复原速这段时间内车的平均速度大小。

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【题目】图甲为磁带录音机的磁带盒,可简化为图乙所示的传动模型,A、B为缠绕磁带的两个轮子,两轮的半径均为r,在放音结束时,磁带全部绕到了B轮上,磁带的外缘半径R=3r,现在进行倒带,使磁带绕到A轮上.倒带时A轮是主动轮,其角速度是恒定的,B轮是从动轮,则在倒带的过程中下列说法正确的是( )

A.倒带开始时A、B两轮的角速度之比为1:3

B.倒带结束时A、B两轮的角速度之比为1:3

C.倒带过程中磁带的运动速度变大

D.倒带过程中磁带的运动速度不变

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【题目】如图所示电路中,定值电阻R2,滑动变阻器的最大阻值为R1,且R1>R2+r(r为电源内阻),在滑动变阻器的滑动头P由左端a向右滑动的过程中,以下说法正确的是(  )

A. 电压表的示数变大

B. R2消耗的功率先变大后变小

C. 滑动变阻器消耗的功率先变大后变小

D. 滑动变阻器R1两端的电压变化量大于R2两端的电压变化量

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【题目】AB两球质量分别为m1m2,用一劲度系数为k的弹簧相连,一长为L1的细线与m1相连,置于水平光滑桌面上,细线 的另一端拴在竖直轴OO′ 上,如图所示。当m1m2均以角速度ωOO′ 做匀速圆周运动时,弹簧长度为L2,求:

1)此时弹簧伸长量;

2)绳子弹力;

3)将线突然烧断瞬间AB两球的加速度大小分别是多少。

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【题目】如图所示为两组平行金属板一组竖直放置一组水平放置今有一质量为m的电子电量为e静止在竖直放置的平行金属板的A经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d电压为U的水平放置的平行金属板间若电子从两块水平平行板的正中间射入且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出A、B分别位于两块水平板的中线上。求:

(1)电子通过B点时的速度大小;

(2)右侧平行金属板的长度

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【题目】甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距x6 m,乙车在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的过程如图所示,则下列表述正确的是(  )

A. t4 s时两车相遇

B. t4 s时甲车在前,乙车在后

C. 两车有两次相遇

D. 两车有三次相遇

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同步练习册答案