分析 ①先作出光路图,根据几何关系得出临界角,由全反射临界角公式sinC=$\frac{1}{n}$求出折射率n.由几何知识求得光线在F点的入射角,由折射定律求解出射光线与法线夹角的正弦值.
②光在棱镜中的传播速度v=$\frac{c}{n}$.由几何知识求出光线在棱镜中传播的距离S,由t=$\frac{s}{v}$求解传播的时间.
解答 解:①作出光路图如图.
根据几何关系可知,临界角为C=∠EOB=45°
根据全反射临界角公式sinC=$\frac{1}{n}$
得:n=$\frac{1}{sinC}$=$\sqrt{2}$
又 OG=$\sqrt{2}$OD=$\sqrt{2}$×$\frac{\sqrt{2}}{4}$a=$\frac{1}{2}$a
根据几何关系可知△OGF是直角三角形,则sinα=$\frac{OG}{OF}$=$\frac{1}{2}$.
根据折射定律得,n=$\frac{sinβ}{sinα}$.
解得,sinβ=$\frac{\sqrt{2}}{2}$.
②光在棱镜中的传播速度v=$\frac{c}{n}$=$\frac{c}{\sqrt{2}}$.
由几何知识得,光线传播的长度为l=a+$\frac{1}{2}$a+$\frac{\sqrt{3}}{2}$a.
光在棱镜中传播的时间 t=$\frac{l}{v}$=$\frac{(3\sqrt{2}+\sqrt{6})a}{2c}$.
答:①出射光线与法线夹角的正弦值为$\frac{\sqrt{2}}{2}$.
②光在棱镜中传播的时间为$\frac{(3\sqrt{2}+\sqrt{6})a}{2c}$.
点评 本题的突破口是“光线恰好在圆心O点发生全反射”,根据全反射临界角公式sinC=$\frac{1}{n}$、折射定律n=$\frac{sini}{sinγ}$、光速公式v=$\frac{c}{n}$相结合进行处理.分析时,要灵活几何知识求解相关角度和光传播的距离,要加强这方面的训练.
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. | 若图表示物体运动的速度-时间图象,则该图线的斜率表示物体运动的位移 | |
B. | 若图描述的是通过单匝线圈磁通量随时间的变化关系,则该图线的斜率表示该线圈产生的感应电动势 | |
C. | 若图描述的是某物体加速度随合外力的变化关系,则该图线斜率表示物体的质量 | |
D. | 若图表示某做直线运动物体的合外力随位移的变化关系,则图中三角形面积大小表示该物体对应运动过程中动能变化的大小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | n1>n2,a为蓝光,b为红光 | B. | n1<n2,a为蓝光,b为红光 | ||
C. | a光在玻璃中的传播速度比b光小 | D. | a光在玻璃中的传播速度比b光大 | ||
E. | a光的频率大于b光的频率 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | -0.1 m/s | B. | -0.7m/s | C. | 0.1 m/s | D. | 0.7m/s |
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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:多选题
A. | 小球仍在水平面内作匀速圆周运动 | |
B. | 在绳被烧断瞬间,a绳中张力突然增大 | |
C. | 在绳被烧断瞬间,小球所受的合外力突然变小 | |
D. | 若角速度ω较大,小球可以在竖直平面ABC内作圆周运动 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 当传送带逆时针转动时,小滑块可能到不了C端 | |
B. | 当传送带逆时针转动时,小滑块一定仍落在P点 | |
C. | 当传送带顺时针转动时,小滑块一定落在P的右边 | |
D. | .当传送带顺时针转动时,小滑块可能落在P的左边 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 线圈进入磁场时有沿abcda方向的感应电流 | |
B. | 线圈进入磁场的过程中对传送带有水平向左的静摩擦力作用 | |
C. | 线圈进入磁场的过程中流过某一线圈导线截面的电荷量为$\frac{B{l}^{2}}{R}$ | |
D. | 线圈经过磁场区域的过程中,电动机多消耗的电能为$\frac{2{B}^{2}{l}^{3}v}{R}$ |
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