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【题目】一个半圆形玻璃砖,某横截面半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示。玻璃的折射率为

I 一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出, 则入射光束在AB上的最大宽度为多少?

II一细束光线在O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置

【答案】

【解析】i)根据全反射定律: ,得: ,即临界角为45°,如图:

由几何知识得: ,则入射光束在AB上的最大宽度为

ii)设光线在距离OC点射入后,在上表面的入射角为,由几何关系和已知条件得光线在玻璃砖内会发生三次全反射,最后由G点射出,如图:

由反射定律和几何关系得: ,射到G点的光有一部分被反射,沿原路返回到达C点射出.

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,一质量m=1kg的小球套在一根足够长的固定直杆上,直杆与水平夹角θ=37°杆与球间的动摩擦因数μ=0.5现小球在竖直向上的拉力F作用下从A点由静止出发沿杆开始做匀加速运动.加速度大小a=1m/s2 F作用2s后撤去.g10m/s2 sin37°=0.6cos37°=0.8

1)求力F的大小

2)求撤去力F后,再经过0.1s,小球的距离出发点的距离

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】物体中的原子总是在不停地做热运动,原子热运动越激烈,物体温度越高;反之,温度就越低。所以,只要降低原子运动速度,就能降低物体温度。激光致冷的原理就是利用大量光子阻碍原子运动,使其减速,从而降低了物体温度。使原子减速的物理过程可以简化为如下情况:如图所示,某原子的动量大小为p0将一束激光(即大量具有相同动量的光子流)沿与原子运动的相反方向照射原子,原子每吸收一个动量大小为p1的光子后自身不稳定,又立即发射一个动量大小为p2的光子,原子通过不断吸收和发射光子而减速。(已知p1、p2均远小于p0,普朗克常量为h,忽略原子受重力的影响

(1)若动量大小为p0的原子在吸收一个光子后,又向自身运动方向发射一个光子,求原子发射光子后动量p的大小;

(2)从长时间来看,该原子不断吸收和发射光子,且向各个方向发射光子的概率相同,原子吸收光子的平均时间间隔为t0。求动量大小为p0的原子在减速到零的过程中,原子与光子发生吸收—发射这一相互作用所需要的次数n和原子受到的平均作用力f的大小;

(3)根据量子理论,原子只能在吸收或发射特定频率的光子时,发生能级跃迁并同时伴随动量的变化。此外,运动的原子在吸收光子过程中会受到类似机械波的多普勒效应的影响,即光源与观察者相对靠近时,观察者接收到的光频率会增大,而相对远离时则减小这一频率的偏移量会随着两者相对速度的变化而变化。

a.为使该原子能够吸收相向运动的激光光子,请定性判断激光光子的频率ν和原子发生跃迁时的能量变化ΔEh的比值之间应有怎样的大小关系;

b.若某种气态物质中含有大量做热运动的原子,为使该物质能够持续降温,可同时使用6个频率可调的激光光源,从相互垂直的3个维度、6个方向上向该种物质照射激光。请你运用所知所学,简要论述这样做的合理性与可行性。

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【题目】如图所示,质量m=4kg的小物块从倾角θ=37°的光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入粗糙水平面,已知AB长度为3m,斜面末端B处与粗糙水平面平滑连接。g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8 )试求:

(1)小物块滑到B点时的速度大小。

(2)若小物块从A点开始运动到C点停下,一共经历时间t=2.5s,求BC的距离。

(3)上问中,小物块与水平面的动摩擦因数μ多大?

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【题目】如图所示,一匝数为n,边长为L,质量为m,电阻为R的正方形导体线框bcd,与一质量为3m的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连.在导体线框上方某一高处有一宽度为L的上、下边界水平的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里.现将物块由静止释放,当d边从磁场下边缘进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,不计切摩擦.重力加速度为g.则( )

A. 线框d边进入磁场之前线框加速度=2g

B. 从线框全部进入磁场到完全离开磁场的过程中,通过线框的电荷量

C. 整个运动过程线框产生的焦耳热为Q=4mgL

D. 线框进入磁场时的速度大小

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【题目】在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框abc,磁场方向垂直于线框平面,ac两点间接一直流电源,电流方向如图所示.则

A. 导线ab受到的安培力大于导线ac受到的安培力

B. 导线abc受到的安培力大于导线ac受到的安培力

C. 线框受到安培力的合力为零

D. 线框受到安培力的合力方向垂直于ac向下

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【题目】某位同学利用图1所示电路测量电源电动势和内阻,

(1)实验时多次改变电阻箱的阻值,记录电阻箱阻值R和电压表读数U,并在计算机上显示出如图2所示的关系图线,由图线可知电池的电动势=______V,内阻=____,该实验系统误差主要来自___________

(2)实验中,随着变阻箱阻值的改变,电压表的示数U以及电池内阻消耗的功率P都会发生变化。图3的各示意图中正确反映P-U关系的是_________

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【题目】某学习小组利用图甲所示的电路测量电源的电动势及内阻,同时测量电压表V1、V2的内阻(由电流计改装,所用量程的内阻较小)。可使用的器材有,电流表A1、A2、A3,开关S,滑动变阻器R1R2,若干导线。

(1)按照原理图甲将图乙中的实物连线补充完整________

(2)完成电路连接后,进行如下实验:

i.闭合开关S,通过反复调节滑动变阻器R1R2,使电流表A3的示数为O,此时电流表A1、A2的示数分别为104.1 mA81.5 mA,电压表V1、V2的示数分别为1.60 V1.03 V。

ii.再次调节R1R2,使电流表A3的示数再次为O,此时电流表A1、A2的示数分别为167.7 mA46.4 mA,电压表V1、V2的示数分别为0.91 V1.66 V。

完成下列填空:

①实验中,调节滑动变阻器R1R2,当电流表示数为0时,电路中B点与C点的电势______。(相等不相等”)

②根据以上实验数据可得,电源的电动势 E =_______V,内阻r =_______Ω。(均保留1位小数)

③根据以上实验数据可得,电压表V1的内阻为______Ω,电压表V2的内阻为_______Ω。(均保留1位小数)。

④电流表A1、A2的内阻对电源的电动势和内阳的测量______影响。(”)

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【题目】如图所示,质量为3 m的足够长木板C静止在光滑水平面上,质量均为m的两个小物体AB放在C的左端,AB间相距s0,现同时对AB施加水平向右的瞬时冲量而使之分别获得初速度v02v0,ABC之间的动摩擦因数分别为μ和2μ,

(1)最终ABC的共同速度为多大?

(2)求运动过程中A的最小速度?

(3)AB最终相距多远?

(4)整个过程中AB与木板C因摩擦所产生的热量之比为多大?

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