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【题目】如图(a)所示,在空气中放有一半径为R、折射率为的透明球,离球心0相距RA点处有一可向各个方向发光的点光源。求透明球表面有光射出部分的面积。提示:如图(b)所示球冠的面积公式为S=2πr(1-cosθ).空气的折射率为1.

【答案】

【解析】设发生全反射的临界角为C,则

设假设光线在B点发生全反射,则由正弦定理: 解得,则α=1200,则可射出光线部分球冠所对的角度为(600-C),cos(600-C)= 则面积为S1=2πR[1-cos(600-C)]= ;同理在O点下方的D点也能发生全反射,可射出光线部分球冠所对的角度为(600+C),cos(600+C)= 面积为S2=2πR[1-cos(600+C)]= .则透明球表面有光射出部分的面积为S=S1+S2=.

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,在等边三角形的三个顶点ABC上固定三个带电荷量相等的点电荷,其中AB处的点电荷均带正电,C处的点电荷带负电,DEF分别为ABBCCA边的中点,O为三角形中心,则下列说法正确的是

A. 三角形中心O点的电场强度为零

B. EF两点电场强度相同

C. D点的电势高于O点的电势

D. 把一正点电荷从O点移到E点,该电荷的电势能增大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】神州飞船完成预定空间科学和技术实验任务后,返回舱开始从太空向地球表面预定轨道返回,返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降,穿越大气层后在一定高度打开阻力降落伞进一步减速下降,穿越大气层后,在一定高度打开阻力降落伞,这一过程中若返回舱所受的空气阻力与速度的平方成正比,比例系数(空气阻力系数)为k,所受空气浮力不变,且认为竖直降落,从某时刻开始计时,返回舱的运动v-t图象如图所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴上一点B的坐标为(80),CD是曲线AD的渐进线。假如返回舱总质量为M=400kgg10m/s2。求:

(1)在开始时刻vo=160m/s时,返回舱的加速度

(2)空气阻力系数k结果保留2位有效数字)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图示为一个小型交流发电机的原理图,其矩形线圈的面积为,共有匝,线圈总电阻为,可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动;线圈处于磁感应强度为的匀强磁场中,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路电阻的连接.在外力作用下线圈以恒定的角速度绕轴匀速转动.(不计转动轴及滑环与电刷的摩擦).求:

(1)求发电机线圈产生感应电动势的最大值;

(2)求线圈匀速转动过程中电流表的示数;

(3)求线圈转动周过程中发电机线圈电阻产生的焦耳热.

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【题目】有一列沿x轴向正方向传播的横波,当x=0处的质点P位于波峰时,x=0.9m处的质点Q正在平衡位置向下振动。在0.4s内质点P运动的路程刚好等于2倍振幅。下列说法中正确的是______).

A.该横波的最大可能波长为3.6m

B.质点P的援动周期为0.8s

C.该横波的波速可能为15m/s

D.质点PQ在振动过程中任意时刻位移都不可能相同

E.质点PQ在振动过程中某些时刻速度可能相同

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【题目】有一待测电阻Rx,其阻值在1 0001 100 Ω之间,实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:

电压表 V(量程015 V,内电阻约20 kΩ)

电流表 A1(量程030 mA,内电阻约20 Ω)

电流表 A2(量程0300 mA,内电阻约40 Ω)

滑动变阻器R1(最大阻值为20 Ω,额定电流为1 A)

滑动变阻器R2(最大阻值为300 Ω,额定电流为0.1 A)

直流电源E(电动势为9 V、内电阻约为0.5 Ω)

开关及导线若干

实验要求电表读数从零开始变化,并能多测几组电流、电压值,以便画出电流电压的关系图线,为了实验能正常进行,减少测量误差,还要求滑动变阻器便于调节,则

(1)电流表应选用________(填实验器材的代号)

(2)滑动变阻器应选用________(填实验器材的代号)

(3)甲、乙、丙、丁四个电路图中符合要求的电路图是________图.

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【题目】如图所示,EFGH间为一无场区.无场区左侧AB为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板,两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场,其中A为正极板.无场区右侧为一点电荷Q形成的电场,点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心,圆弧半径为R,圆心角为120°OC在两板间的中心线上,D位于GH上.一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场,粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管,并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动.(不计粒子的重力、管的粗细)

求:(1)O处点电荷Q的电性和电荷量;

(2)两金属板间所加的电压.

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【题目】下列关于运动和力的叙述,正确的是

A. 图甲中,蹲在体重计上的人突然站起的瞬间指针示数会大于人的重力G

B. 图乙中,在玻璃漏斗中做匀速圆周运动的小球受到的合外力是恒力

C. 图丙中,在水平直跑道上减速的航天飞机,伞对飞机的拉力大于飞机对伞的拉力

D. 图丁中,滑冰运动员通过圆弧弯道处,若此时地面摩擦力突然消失,则他将在冰面上沿着轨迹半径方向离心而去

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,边长L=0.4m的正方形线框总电阻R=1Ω(在图中用等效电阻画出),方向垂直纸面向外的磁场充满整个线框平面。磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示,则下列说法中正确的是( )

A. 回路中电流方向沿逆时针方向 B. 线框所受安培力逐渐减小

C. 5s末回路中的电动势为0.08V D. 06s内回路中产生的电热为3.84×102J

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