如图所示,立方体的玻璃砖内部有一个球形空腔,半径为R,O点为圆心,有一激光源在空腔边缘的A点,它可以在空腔内任意方向发射一束激光,求:
(i)能使激光束回到A点的玻璃的最大折射率;
(ii) 激光束从发射到回到A点的最短时间(激光束在空腔内的速度为c)
高三物理简答题困难题
如图所示,立方体的玻璃砖内部有一个球形空腔,半径为R,O点为圆心,有一激光源在空腔边缘的A点,它可以在空腔内任意方向发射一束激光,求:
(i)能使激光束回到A点的玻璃的最大折射率;
(ii) 激光束从发射到回到A点的最短时间(激光束在空腔内的速度为c)
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(綦江.改编)如图所示,大圆的半径为2R,同心的小圆半径为R,在圆心处有一个放射源,可以向平面内的任意方向发射质量为m,电量为q,最大速率为v的带电粒子,为了不让带电粒子飞出大圆以外,可以在两圆之间的区域内加一个垂直于纸面向里的匀强磁场,该磁场磁感应强度的最小值是:( )
A. B.
C.
D.
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左面侧壁上有一台数光器,可以沿空腔的直径方向发出在真空中速度为c的散光束。空腔中放置了一个比空腔略小(半径可视为2R) 的折射率为2的透明圆柱状光学材料,光学材料的圆心在空腔的圆心0点,并且材料中被挖掉了一块半径为R的截面为半圆形的柱体(圆心和0点重合),挖掉的部分为真空。(反射与折射在同一界面时只考虑折射)
①若激光束与半圆柱的平面垂直,求散光从发出到照射到空腔壁的时间。
②激光器始终开启,若光学材料围绕空腔圆心0点顺时针转动900,空腔壁上能被激光照射到的圆弧长度为多少?
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下图为类似于洛伦兹力演示仪的结构简图,励磁线圈通入电流I,可以产生方向垂直于线圈平面的匀强磁场,其磁感应强度B=kI(k=0.01T/A),匀强磁场内部有半径R=0.2m的球形玻璃泡,在玻璃泡底部有一个可以升降的粒子枪,可发射比荷=108C/kg的带正电的粒子束.粒子加速前速度视为零,经过电压U(U可调节,且加速间距很小)加速后,沿水平方向从玻璃泡圆心的正下方垂直磁场方向射入,粒子束距离玻璃泡底部边缘的高度h=0.04m,不计粒子间的相互作用与粒子重力.则:
(1)当加速电压U=200V、励磁线圈电流强度I=1A(方向如图)时,求带电粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)若仍保持励磁线圈中电流强度I=1A(方向如图),为了防止粒子打到玻璃泡上,加速电压U应该满足什么条件;
(3)调节加速电压U,保持励磁线圈中电流强度I=1A,方向与图中电流方向相反.忽略粒子束宽度,粒子恰好垂直打到玻璃泡的边缘上,并以原速率反弹(碰撞时间不计),且刚好回到发射点,则当高度h为多大时,粒子回到发射点的时间间隔最短,并求出这个最短时间。
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如图,有一玻璃圆柱体,横截面半径R=10cm,圆柱体长L=100cm,一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点,与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm,点光源向各个方向发射单色光,其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。光速为c=3×108m/s;求:
(i)玻璃圆柱体对该单色光的折射率;
(ii)从半径为r的圆面范围内射入的光线通过玻璃圆柱体的最长时间。
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如图,有一玻璃圆柱体,横截面半径R=10cm,圆柱体长L=100cm,一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点,与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm,点光源向各个方向发射单色光,其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。光速为c=3×108m/s;求:
(i)玻璃圆柱体对该单色光的折射率;
(ii)从半径为r的圆面范围内射入的光线通过玻璃圆柱体的最长时间。
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如图,有一玻璃圆柱体,横截面半径R=10cm,圆柱体长L=100cm,一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点,与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm,点光源向各个方向发射单色光,其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。光速为c=3×108m/s;求:
(i)玻璃圆柱体对该单色光的折射率;
(ii)从半径为r的圆面范围内射入的光线通过玻璃圆柱体的最长时间。
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如图,有一玻璃圆柱体,横截面半径为R=10cm,长为L=100cm.一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点,与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm,点光源向各个方向发射单色光,其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出.光速为c=3×108m/s;求:
①玻璃对该单色光的折射率;
②该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间.
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如图,有一玻璃圆柱体,横截面半径为R=10cm,长为L=100cm.一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点,与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm,点光源向各个方向发射单色光,其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出.光速为c=3×108m/s;求:
①玻璃对该单色光的折射率;
②该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间.
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如图,有一玻璃圆柱体,横截面半径为R=10cm,长为L=100cm。一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A点,与玻璃圆柱体左端面距离d=4cm,点光源向各个方向发射单色光,其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r=8cm圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出。光速为c=3×108m/s;求:
(1)玻璃对该单色光的折射率;
(2)该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间。
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