【題目】圖示為一光導纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面．已知光在真空中的傳播速度為c.

(1)為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣妫蠊饩�在端面AB上的入射角應滿足的條件；

(2)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時間．

【答案】(1)(2)

【解析】

(ⅰ)設光線在端面AB上C點(見圖)的入射角為i，折射角為r，由折射定律，有

設該光線射向玻璃絲內壁D點的入射角為，為了使該光線可在此光導纖中傳播，應有

式中，θ是光線在玻璃絲內發(fā)生全反射時的臨界角，它滿足

由幾何關系得

④

由①②③④式通過三角變換得

⑤

(ⅱ)光在玻璃絲中傳播速度的大小為

⑥

光速在玻璃絲軸線方向的分量為

⑦

光線從玻璃絲端面AB傳播到其另一端面所需時間為

⑧

光線在玻璃絲中傳播，在剛好發(fā)生全反射時，光線從端面AB傳播到其另一 端面所需的時間最長，由②③⑥⑦⑧式得

⑨

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，固定斜面的傾角為，一質量為m的小物塊自斜面底端以初速度v0沿斜面向上做勻減速運動，經(jīng)過一段時間后又沿斜面下滑回到底湍，整個過程小物塊的v-t圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（　�。�

A.滑塊沿斜面上滑的整個過程中機械能減小

B.滑塊沿斜面上滑的整個過程中機械能減小

C.滑塊沿斜面下滑的整個過程中動能增加

D.滑塊沿斜面下滑的整個過程中動能增加

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電粒子只在電場力作用下由A點運動到B點。圖中實線為電場線，虛線為粒子運動軌跡，由圖可知（　�。�

A.粒子帶負電

B.從A運動到B，粒子動能增大

C.從A運動到B，粒子速度和加速度均減小

D.從A運動到B，粒子速度增大而加速度減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根長直導線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中， O為M、N連線中點，連線上a、b兩點關于O點對稱。導線均通有大小相等、方向向上的電流。已知長直導線在周圍產生的磁場的磁感應強度，式中k是常數(shù)、I是導線中電流、r為點到導線的距離。一帶正電的小球

以初速度v0從a點出發(fā)沿連線運動到b點。關于上述過程，下列說法正確的是（ ）

A. 小球先做加速運動后做減速運動

B. 小球一直做勻速直線運動

C. 小球對桌面的壓力先減小后增大

D. 小球對桌面的壓力一直在增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置．他在氣墊導軌上B處安裝了一個光電門，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放．

（1）該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則d= ______ mm．

（2）下列實驗要求不必要的是______ （填選項前字母）．

A．應使滑塊質量遠大于鉤碼和力傳感器的總質量

B．應使A位置與光電門間的距離適當大些

C．應將氣墊導軌調節(jié)水平

D．應使細線與氣墊導軌平行

（3）改變鉤碼的質量，測出對應的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點作出線性圖象，研究滑塊的加速度與力的關系，處理數(shù)據(jù)時應作出______圖象（填“t-F”“t2-F”“-F”或“-F”），若增大滑塊的質量，則該圖象的斜率將______（填“增大”“減小”或“不變”），若增大滑塊釋放處到光電門的距離，則該圖象的斜率將______（填“增大”“減小”或“不變”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示：寬度L=1m的足夠長的U形金屬框架水平放置，框架處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=1T，框架導軌上放一根質量m=0.2kg、電阻R=1.0Ω的金屬棒ab，棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，現(xiàn)用功率恒為6w的牽引力F使棒從靜止開始沿導軌運動（ab棒始終與導軌接觸良好且垂直），當棒的電阻R產生熱量Q=5.8J時獲得穩(wěn)定速度，此過程中，通過棒的電量q=2.8C（框架電阻不計，g取10m/s2）．

問：（1）ab棒達到的穩(wěn)定速度多大？

（2）ab棒從靜止到穩(wěn)定速度的時間多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導軌MN和PQ之間，ab和cd是放在導軌上的兩根金屬棒，它們分別靜止在螺線管的左右兩側，現(xiàn)使滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動，則ab和cd棒的運動情況是(　　)

A.ab向左運動，cd向右運動

B.ab向右運動，cd向左運動

C.ab、cd都向右運動

D.ab、cd保持靜止

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個電荷量為q的正點電荷位于電場中A點，受到的電場力為F，則A點的電場強度大小E=F/q，方向與F相同。若把該點電荷換為電荷量為2q的負點電荷，則A點的電場強度 　

A.大小仍為E，方向與原來相反

B.大小變?yōu)?/span>E/2，方向與原來相反

C.大小仍為E，方向與原來相同

D.大小變?yōu)?/span>E/2，方向與原來相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，邊長為L的正方形abcd區(qū)域內，均分成相同的三個矩形區(qū)域，區(qū)域I內有大小為B1=B、方向垂直紙面向外的勻強磁場，區(qū)域II內有方向豎直向上的勻強電場，區(qū)域三III內方向垂直紙面向里的勻強磁場.在紙面內有ab邊的中點e沿于ab夾角為37°的方向，向磁場I內射入質量為m、電荷量為q的帶負電的離子，經(jīng)磁場偏轉后，粒子以MN邊夾角從37°的方向進入電場，然后垂直PQ又進入磁場III，粒子經(jīng)磁場偏轉后，恰好從PQ的中點射出磁場III而進入電場區(qū)域II.已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計粒子的重力.求：

（1）粒子從e點射入的速度大��；

（2）勻強電場電場強度的大小E及區(qū)域III中勻強磁場磁感應強度B2的大小；

（3）當粒子再次進入?yún)^(qū)域II時，電場強度大小不變，方向反向，則粒子在abcd邊界上出射點的位置離e點的距離及粒子在電場、磁場中運動的總時間.

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