一个半径为R的玻璃球,中心是半径为的空腔,内有空气,球的大圆截面如图所示。一束光从A点沿与直径成
角的方向射入,光恰好不进入空腔且在玻璃球内无偏折(不考虑二次反射光线的影响),求:
(1)玻璃的折射率;
(2)光在玻璃球中传播的时间.
高二物理解答题中等难度题
一个半径为R的玻璃球,中心是半径为的空腔,内有空气,球的大圆截面如图所示。一束光从A点沿与直径成
角的方向射入,光恰好不进入空腔且在玻璃球内无偏折(不考虑二次反射光线的影响),求:
(1)玻璃的折射率;
(2)光在玻璃球中传播的时间.
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半径为R的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示,0为圆心。光线a沿半径方向射入玻璃后,恰好在0点发生全反射,另一光线b平行于光线a从最高点A点射入玻璃砖后,折射到MN直径上的B点,测得OB=,求玻璃砖的折射率为多大?(计算取整)
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一个半径为R的透明圆柱,其横截面积如图所示,该透明圆柱的折射率为,AB是圆的一条直径.现有一平行光沿AB方向射入圆柱体.其中一条光线经过一次折射后恰好经过B点,问:这条入射光线到AB的距离是多少?
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半径为R的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示,O为圆心,光线I沿半径方向从a点射入玻璃砖后,恰好在O点发生全反射,另一条光线II平行于光线I从最高点b射入玻璃砖后,在底边MN上的d点射出,若测得,求该玻璃砖的折射率.
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半径为R的半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示,O为圆心,光线I沿半径方向从a点射入玻璃砖后,恰好在O点发生全反射,另一条光线II平行于光线I从最高点b射入玻璃砖后,在底边MN上的d点射出,若测得,求该玻璃砖的折射率
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如图所示是一个透明的玻璃圆柱体的横截面,其半径R为20cm,AB是过圆心的一条水平直径.有一激光源S,发射出一条很细的水平激光束,恰好沿玻璃圆柱体顶部过去.现将激光源S沿竖直方向缓慢向下移动直到距离AOB的距离为h=10cm时,水平激光束第一次从B点射出.(光在真空中的传播速度为3×108m/s)试求:(1)玻璃的折射率:(2)经B点反射的光束在玻璃圆柱体中的传播时间(从进入玻璃圆柱体开始计时).
【答案】(1);(2)4×10-9s。
【解析】(1)光线SC经折射后经过B点,光路如图所示
由折射定律有:n=
由几何关系有:α=2β,sinα=
联立解得 n=
(Ⅱ)光线SC折射后经B点反射出玻璃的光路如图
由数学知识得:CB=BD=2Rcosβ=R
由v=c/n
得 v=×108m/s
光在玻璃中的传播时间为 t==4×10−9s
点睛:本题是折射定律与v=c/n的综合应用,关键是画出光路图,运用几何知识求解入射角与折射角.
【题型】解答题
【结束】
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如图甲所示,在粗糙的水平而上有一滑板,滑板上固定着一个用粗细均匀的导线绕成的正方形闭合线圈,匝数N=10,边长L=0.4m,总电阻R=1Ω,滑板和线圈的总质量M =2kg,滑板与地面间的动摩擦因数μ=0.5,前方有一长4L、高L的矩形区域,其下边界与线圈中心等高,区域内有垂直线圈平面的水平匀强磁场,磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化,现给线圈施加一水平拉力,使线圈以速度v =0.4m/s匀速通过矩形磁场t=0时刻,线圈右侧恰好开始进入磁场.g=l0m/s2.求:(1)t =0.5s时线圈中通过的电流;(2)线圈全部进入磁场区域前的瞬间所需拉力的大小;(3)在t=1s至t=3s的这段时间内,线圈穿过磁场区域的过程中拉力所做的功.
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在玻璃中有一个截面为三角形的柱状真空空腔,a, b两束单色光以同样的入射角由玻璃射入空腔,部分光路如图,下列说法正确的是()
A.若增大b光在空腔内先消失
B.若改变,a光通过空腔的时间一定比b光短
C.在同一双缝干涉装置的干涉条纹a光较宽
D.若将两个相同的小球分别涂上a、b两种颜色放在同样深度的水中,在水面上看涂a颜色的小球较浅
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如图所示,一玻璃砖的横截面为半圆形,MN为截面的直径,Q是MN上的一点,且与M点的距离(R为半圆形截面的半径)。一束与玻璃砖横截面平行的白光由Q点沿垂直于MN的方向射入玻璃砖,从玻璃砖的圆弧面射出后,在光屏P上得到由红到紫的彩色光带。如果保持入射光线和光屏的位置不变,而使玻璃砖沿MN向上或向下移动,移动的距离小于
,则 ( )
A. 向下移动时,屏上红光最先消失
B. 向下移动时,屏上紫光最先消失
C. 向上移动时,屏上红光最先消失
D. 向上移动时,屏上紫光最先消失
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半径为R的半圆形玻璃砖横截面如图所示,O为圆心,一束平行光线照射到玻璃砖MO′面上,中心光线a沿半径方向射入玻璃砖后,恰在O点发生全反射,已知∠AOM=45°。求:
(1)玻璃砖的折射率n;
(2)玻璃砖底面MN出射光束的宽度是多少? (不考虑玻璃砖MON面的反射)
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