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17.如圖所示,用折射率為n的透明且均勻的介質(zhì)做成內(nèi)外半徑分別為a和b的空心球,當(dāng)一束平行光線射入此球殼外表面直接經(jīng)兩次折射后射入空心球殼內(nèi),則此平行光束在入射前的橫截面積不超過(guò)( �。�
A.πa2B.πb2C.π(b-a)2D.πn2a2

分析 當(dāng)光線射入介質(zhì)時(shí),在球殼上恰好發(fā)生全反射時(shí)就不能進(jìn)入空心球殼內(nèi),畫(huà)出光路圖;由sinC=1n求出全反射臨界角,由幾何關(guān)系確定折射角,則可求得入射角,由幾何關(guān)系即可求得入射光束的橫截面積.

解答 解:若使光線恰能進(jìn)入球殼內(nèi)表面時(shí)恰好發(fā)生全反射.如圖.
由折射定律得,進(jìn)入外表面時(shí)有:n=sinisinr
由臨界角公式有 1sinC=n
由正弦定理可得:asinr=\frac{sin(180°-C)}
聯(lián)立解得:sini=\frac{a}
此平行光束在入射前的橫截面積最大為:S=π(bsini)2=πa2;
故選:A.

點(diǎn)評(píng) 本題是幾何光學(xué)問(wèn)題,解答的關(guān)鍵是作出邊界光路,根據(jù)幾何知識(shí)求出折射角正弦.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖物體A在豎直向上的拉力F的作用下靜止在斜面上,則關(guān)于A受力的個(gè)數(shù),下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.A 可能是受兩個(gè)力作用
B.A 一定是受四個(gè)力作用
C.A 可能受三個(gè)力作用
D.A 不是受兩個(gè)力作用就是受四個(gè)力作用

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.上拋運(yùn)動(dòng)的物體達(dá)到最高點(diǎn)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.速度向下B.加速度向下
C.速度和加速度都為零D.條件不足無(wú)法判斷

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.如圖所示,在直角坐標(biāo)系x軸上方有與x軸負(fù)向成45°角的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=103V/m,在x軸下方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.現(xiàn)從y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=10cm處由靜止釋放一比荷為\sqrt{2}×104C/kg的帶正電的微粒A,不計(jì)微粒的重力.求:
(1)微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)從釋放微粒到微粒第一次從磁場(chǎng)返回電場(chǎng)所用時(shí)間.
(3)微粒第3次與x軸相遇點(diǎn)的坐標(biāo).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.有一靜電場(chǎng),其電勢(shì)沿x軸正方向周期性變化,如圖所示.現(xiàn)將一電荷量為q,帶負(fù)電的粒子(重力不計(jì))從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放,電場(chǎng)中P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為1mm、4mm.則下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.粒子沿x軸正方向一直向前運(yùn)動(dòng)
B.要想讓粒子一直向前運(yùn)動(dòng),粒子從O點(diǎn)沿x軸正方向釋放的初動(dòng)能不能小于40q
C.粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí),電勢(shì)能相等,動(dòng)能不相等
D.粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做功的功率相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.圖甲中游標(biāo)卡尺讀數(shù)為1.150cm;圖乙中螺旋測(cè)微器讀數(shù)為5.365 mm.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.小球從空中自由下落,與水平地面相碰后彈到空中某一高度,其速度-時(shí)間圖象如圖所示.則由圖可知下列判斷正確的是( �。�
A.小球下落的加速度為5M/S2B.小球下落的高度為1m
C.小球能彈起的最大高度為0.45mD.0.8s末小球碰到地面

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.電吉他是利用電磁感應(yīng)原理工作的一種樂(lè)器.如圖a所示為電吉他的拾音器的原理圖,在金屬弦的下方置有一個(gè)連接到放大器的螺線管.一條形磁鐵固定在管內(nèi),當(dāng)撥動(dòng)金屬弦后,螺線管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化后可將電信號(hào)轉(zhuǎn)為聲音信號(hào).
①金屬弦的作用類似“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中鐵芯的作用,則被撥動(dòng)后靠近螺線管的過(guò)程中,通過(guò)放大器的電流方向?yàn)橄蛳拢ㄒ詧D象為準(zhǔn),填“向上”或“向下”).
②若由于金屬弦的振動(dòng),螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化如圖b所示,則對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流的變化為D(選填字母A,B,C,D)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.“太極球”是近年來(lái)在廣大市民中較流行的一種健身器材.做該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)時(shí),健身者半馬步站立,手持太極球拍,拍上放一橡膠太極球,健身者舞動(dòng)球拍時(shí),球卻不會(huì)掉落地上.現(xiàn)將太極球簡(jiǎn)化成如圖18所示的平板和小球,熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且在運(yùn)動(dòng)到圖中的A、B、C、D位置時(shí)球與板間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).A為圓周的最高點(diǎn),C為最低點(diǎn),B、D與圓心O等高且在B、D處板與水平面夾角為θ.設(shè)球的質(zhì)量為m,圓周的半徑為R,重力加速度為g,不計(jì)拍的重力,若運(yùn)動(dòng)過(guò)程到最高點(diǎn)時(shí)拍與小球之間作用力恰為mg,則( �。�
A.圓周運(yùn)動(dòng)的周期為:T=2π\sqrt{\frac{2R}{g}}
B.圓周運(yùn)動(dòng)的周期為:T=2π\sqrt{\frac{R}{g}}
C.在B、D處球拍對(duì)球的作用力為\frac{2mg}{sinθ}
D.在B、D處球拍對(duì)球的作用力為\frac{mg}{sinθ}

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