Question

如图所示，手电筒发出一束光，通过平面镜反射后，打到墙上，已知墙和平面镜竖直放置，相距7m，手电筒距离平面镜水平距离9m，此时手电筒发出光线与水平夹角为37°，且以角速度ω=πrad/s逆时针旋转，问此时，光斑在墙上移动的速度大小，及移动的方向（　　）

A．40m/s  向上移动

B．45m/s  向下移动

C．20πm/s  向下移动

D．25πm/s  向上移动

Answer 1

分析：结合特殊值，做出光线移动时间0.1s后的入射光线和反射光线，由图示可以看出光的移动方向，结合几何知识求解移动的速度．

解答：解：设手电筒发出的光线转动时间0.1s后的光线如图所示：

由几何知识，初始时刻光斑在墙上到地面的高度为h=9×tan37°+7×tan37°=12m
0.1s时间后手电筒发出的光线转过的角度为ωt=0.1π=18°，则此时射出光线与水平方向夹角恰好为45°
由几何知识：此时光斑在墙上到地面的高度为：h′=7+9=16m
即0.1s时间内光线上移了16-12=4m
则上移的速度v=

4

0.1

=40m/s
故选：A．

点评：此题主要考查了光的反射定律的内容，正确的做出光路图找出几何关系是解决问题的关键．