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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n，AB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AB上C点(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

    ④

    由①②③④式通过三角变换得

    ⑤

    (ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为

    ⑥

    光速在玻璃丝轴线方向的分量为

    ⑦

    光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为

    ⑧

    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

    ⑨

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图甲所示，固定斜面的倾角为，一质量为m的小物块自斜面底端以初速度v0沿斜面向上做匀减速运动，经过一段时间后又沿斜面下滑回到底湍，整个过程小物块的v-t图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　）

    A.滑块沿斜面上滑的整个过程中机械能减小

    B.滑块沿斜面上滑的整个过程中机械能减小

    C.滑块沿斜面下滑的整个过程中动能增加

    D.滑块沿斜面下滑的整个过程中动能增加

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，带电粒子只在电场力作用下由A点运动到B点。图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由图可知（　　）

    A.粒子带负电

    B.从A运动到B，粒子动能增大

    C.从A运动到B，粒子速度和加速度均减小

    D.从A运动到B，粒子速度增大而加速度减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中， O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球

    以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是（ ）

    A. 小球先做加速运动后做减速运动

    B. 小球一直做匀速直线运动

    C. 小球对桌面的压力先减小后增大

    D. 小球对桌面的压力一直在增大

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上B处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

    （1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d= ______ mm．

    （2）下列实验要求不必要的是______ （填选项前字母）．

    A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

    B．应使A位置与光电门间的距离适当大些

    C．应将气垫导轨调节水平

    D．应使细线与气垫导轨平行

    （3）改变钩码的质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出______图象（填“t-F”“t2-F”“-F”或“-F”），若增大滑块的质量，则该图象的斜率将______（填“增大”“减小”或“不变”），若增大滑块释放处到光电门的距离，则该图象的斜率将______（填“增大”“减小”或“不变”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示：宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0Ω的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g取10m/s2）．

    问：（1）ab棒达到的稳定速度多大？

    （2）ab棒从静止到稳定速度的时间多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab和cd棒的运动情况是(　　)

    A.ab向左运动，cd向右运动

    B.ab向右运动，cd向左运动

    C.ab、cd都向右运动

    D.ab、cd保持静止

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】一个电荷量为q的正点电荷位于电场中A点，受到的电场力为F，则A点的电场强度大小E=F/q，方向与F相同。若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度 　

    A.大小仍为E，方向与原来相反

    B.大小变为E/2，方向与原来相反

    C.大小仍为E，方向与原来相同

    D.大小变为E/2，方向与原来相同

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，边长为L的正方形abcd区域内，均分成相同的三个矩形区域，区域I内有大小为B1=B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，区域II内有方向竖直向上的匀强电场，区域三III内方向垂直纸面向里的匀强磁场.在纸面内有ab边的中点e沿于ab夹角为37°的方向，向磁场I内射入质量为m、电荷量为q的带负电的离子，经磁场偏转后，粒子以MN边夹角从37°的方向进入电场，然后垂直PQ又进入磁场III，粒子经磁场偏转后，恰好从PQ的中点射出磁场III而进入电场区域II.已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计粒子的重力.求：

    （1）粒子从e点射入的速度大小；

    （2）匀强电场电场强度的大小E及区域III中匀强磁场磁感应强度B2的大小；

    （3）当粒子再次进入区域II时，电场强度大小不变，方向反向，则粒子在abcd边界上出射点的位置离e点的距离及粒子在电场、磁场中运动的总时间.

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