【題目】如圖,一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體,O點為球心;下半部是半徑為R、高為2R的圓柱體,圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入,該光線與OC之間的距離為06R。已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射),求該玻璃的折射率。

【答案】1.43

【解析】

光路圖如圖所示:

根據(jù)光路的對稱性和光路可逆性,與入射光線相對于OC軸對稱的出射光線一定與入射光線平行。這樣,從半球面射入的折射光線,將從圓柱體底面中心C點反射。

設(shè)光線在半球面的入射角為i,折射角為r。由折射定律有

由正弦定理有

由幾何關(guān)系,入射點的法線與OC的夾角為i。由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有

式中L是入射光線與OC的距離。由②③式和題給數(shù)據(jù)得

由①③④式和題給數(shù)據(jù)得

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩條間距l=1m的光滑金屬導軌制成傾角37°的斜面和水平面,上端用阻值為R=4Ω的電阻連接。在斜面導軌區(qū)域和水平導軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于斜面和水平面的勻強磁場B1 B2,且B1=B2=0.5T。abcd是質(zhì)量均為m=0.1kg、電阻均為r=4Ω的兩根金屬棒,ab置于斜面導軌上,cd置于水平導軌上,均與導軌垂直且接觸良好。已知t=0時刻起,cd棒在外力作用下開始水平向右運動(cd棒始終在水平導軌上運動),ab棒受到F0.60.2tN)沿斜面向上的力作用,處于靜止狀態(tài)。不計導軌的電阻,試求:

(1)流過ab棒的電流強度Iab隨時間t變化的函數(shù)關(guān)系;

(2)分析并說明cd棒在磁場B2中做何種運動;

(3)t=0時刻起,1s內(nèi)通過cd棒的電量q

(4)若前2.5s內(nèi)作用在cd棒上外力做功為W=46.8J,則這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一鋼繩的兩端分別固定在兩座山的PQ處,P點高于Q點,某人抓住套在繩子上的光滑圓環(huán)從P處滑到Q處.滑行過程中繩子始終處于繃緊狀態(tài),不計空氣阻力.關(guān)于人從P處滑到Q處過程說法正確的是(  )

A. 機械能先減小后增大

B. P處滑到最低位置過程重力功率一直增大

C. 滑到最低位置時人受到水平方向的合力為零

D. 動能最大位置與P處的水平距離小于與Q處的水平距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某種透明材料制成的空心球體內(nèi)徑為 R,外徑是內(nèi)徑的 2 倍,其截面(紙面內(nèi))如圖所示。一束單色光(紙面內(nèi))從外球面上 A 點入射,人射角為 45°時,光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面 B 點相切。

1)求該透明材料的折射率;

2)如果在內(nèi)表面涂上能完全吸光的物質(zhì),當一束平行光射向此球時被內(nèi)表面吸收掉的光束在射進空心球前的橫截面積是多少?

3)在第(1)問的條件下,欲使如圖所示的光束能射入空心球內(nèi)部空心區(qū)域,從 A 入射的光線的入射角應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(2015·江蘇卷)一臺質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示,電荷量均為+q、質(zhì)量不同的離子飄入電壓為U0的加速電場,其初速度幾乎為零,這些離子經(jīng)過加速后通過狹縫O沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場,最后打在底片上,已知放置底片區(qū)域已知放置底片的區(qū)域MN =LOM =L。某次測量發(fā)現(xiàn)MN中左側(cè)2/3區(qū)域MQ損壞,檢測不到離子但右側(cè)1/3區(qū)域QN仍能正常檢測到離子。 在適當調(diào)節(jié)加速電壓后原本打在MQ的離子即可在QN檢測到。

(1)求原本打在MN中點P的離子質(zhì)量m

(2)為使原本打在P的離子能打在QN區(qū)域,求加速電壓U的調(diào)節(jié)范圍;

(3)為了在QN區(qū)域?qū)⒃敬蛟?/span>MQ區(qū)域的所有離子檢測完整求需要調(diào)節(jié)U的最少次數(shù)。(

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,均勻薄壁U形管,左管上端封閉,右管開口且足夠長。管的橫截面積為S,內(nèi)裝密度為ρ的液體。右管內(nèi)有一質(zhì)量m的活塞擱在固定卡口上,卡口與左管上端等高,活塞與管壁間無摩擦且不漏氣。溫度為T0時,左、右管內(nèi)液面高度相等,兩管內(nèi)空氣柱長度均為L,壓強均為大氣壓強p0,F(xiàn)使兩管溫度同時緩慢升高,求

ⅰ)溫度升高到多少時,右管活塞開始離開卡口上升?

ⅱ)繼續(xù)升溫,當溫度升高到多少時,左管內(nèi)液面下降h?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一根長1m的細繩下端掛著一個質(zhì)量M=1.99kg的木塊。一質(zhì)量為m=10g的子彈以v0=400m/s的水平速度擊中木塊且未穿出。取g=10m/s2,求:

(1)木塊獲得的速度;

(2)木塊上擺的高度;

(3)木塊擺回平衡位置時,受到繩的拉力。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為質(zhì)譜儀的原理示意圖,電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)過電勢差為U的加速電場后進入粒子速度選擇器,選擇器中存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場,勻強電場的場強為E、方向水平向右.已知帶電粒子能夠沿直線穿過速度選擇器,G點垂直MN進入偏轉(zhuǎn)磁場,該偏轉(zhuǎn)磁場是一個以直線MN為邊界、方向垂直紙面向外的勻強磁場.帶電粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后,最終到達照相底片的H.可測量出GH間的距離為L.帶電粒子的重力可忽略不計.

1.粒子從加速電場射出時速度v的大小.

2.粒子速度選擇器中勻強磁場的磁感強度B1的大小和方向.

3.偏轉(zhuǎn)磁場的磁感強度B2的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】振源P沿y軸以0.8 s的周期做簡諧運動,形成的簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示,則__________。

A. 此波的波速是5 m/s

B. 從該時刻再過0.4 s,質(zhì)點a向下振動

C. 從該時刻起經(jīng)0.4 s,質(zhì)點b通過的路程是8 cm

D. 從該時刻起經(jīng)0.4 s,質(zhì)點a、b分別在x軸上下方

E. 從該時刻起,質(zhì)點b將比質(zhì)點c先回到平衡位置

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