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如图所示,MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖,正方形的边长为30cm.有一束很强的细光束AB射到玻璃砖的MQ面上,入射点为B,该光束从B点进入玻璃砖后再经QP面反射沿DC方向射出.其中B为MQ的中点,∠ABM=30°,PD=7.5cm,∠CDN=30°.试在原图上准确画出该光束在玻璃砖内的光路图,并求出该玻璃砖的折射率.
分析:画出光路图示意图如图,根据几何知识求得QF;由几何关系求出折射角的正弦,由折射定律n=
sini
sinr
求出折射率.
解答:解:找出B点关于界面QP的对称点E,连接ED交QP于F点,则F点即为QP面上的入射点,所以,其光路图如图所示.
由几何关系得:?
 
.
DE
=
302+(15+7.5)2
 cm=37.5 cm
sinr=
.
DP
+
.
QE
.
DE
=
7.5+15
37.5
=0.6?
由折射定律得:n=
sini
sinr
=
sin60°
0.6
=1.44
答:该玻璃砖的折射率为1.44.
点评:对于几何光学问题,关键是正确画出光路图,灵活运用几何知识辅助求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2004?南汇区一模)如图所示,MNPQ是一个足够长的处于竖直平面内的固定的金属框架,框架的宽度为L,电阻忽略不计.ab是一根质量为m,有一定电阻的导体,能紧贴框架无摩擦下滑,整个框架平面处于垂直于框架平面的匀强磁场中,磁感强度为B.当单刀双掷开关S置于1位置时,导体ab恰好静止在框架的某一处.已知电源的电动势为ε,内阻为r.
(1)匀强磁场的方向如何?
(2)当开关S置于2位置时,导体ab由静止开始下落,试写出ab下落运动的分析过程,并用所给的物理量表达ab在下落过程中的最大速度.
(3)ab达到最大速度的1/2时,其加速度大小是多大?此时ab两端的电压为多少?
(4)如果ab由静止开始下落到达到最大速度所用的时间为t,下落高度为h.试推导则该过程中h和t应满足的不等式关系?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖,正方形的边长为30 cm,有一束很强的细光束AB射到玻璃砖的MQ面上,入射点为B,该光束从B点进入玻璃砖后再经QP面反射沿DC方向射出.其中BMQ的中点,∠ABM=30°,PD=7.5 cm,∠CDN=30°.试在原图上准确画出该光束在玻璃砖内的光路图,并求出该玻璃砖的折射率.

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科目:高中物理 来源:2012届河北省怀安县柴沟堡一中高三高考预测考试理科综合物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图所示,MNPQ是一块
截面为正方形的玻璃砖,其边长MN="30" cm。一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上(入射点为B)进入玻璃砖后在QP面上的F点(图中未画出)发生全反射,恰沿DC方向射出。其中B为MQ的中点,∠ABM=30°,PD=7.5 cm,∠CDN=30°。

①画出激光束在玻璃砖内的光路示意图,求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF;
②求出该玻璃砖的折射率。
③求出激光束在玻璃砖内的传播速度(真空中光速c=3×108m/s)。

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科目:高中物理 来源:2011-2012学年北京市新课标版高考模拟系列(二)理科综合物理试题(解析版) 题型:计算题

如图所示,MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖,其边长MN=30 cm。一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上(入射点为B)进入玻璃砖后在QP面上的F点(图中未画出)发生全反射,恰沿DC方向射出。其中B为MQ的中点,∠ABM=30°,PD=7.5 cm,∠CDN=30°。

①画出激光束在玻璃砖内的光路示意图,求出QP面上的反射点到Q点的距离QF;

②求出该玻璃砖的折射率。

③求出激光束在玻璃砖内的传播速度(真空中光速c=3×108m/s)。

 

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