题目内容

【题目】如图,一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体,O点为球心;下半部是半径为R、高为2R的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入,该光线与OC之间的距离为06R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射),求该玻璃的折射率。

【答案】1.43

【解析】

光路图如图所示:

根据光路的对称性和光路可逆性,与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行。这样,从半球面射入的折射光线,将从圆柱体底面中心C点反射。

设光线在半球面的入射角为i,折射角为r。由折射定律有

由正弦定理有

由几何关系,入射点的法线与OC的夹角为i。由题设条件和几何关系有

式中L是入射光线与OC的距离。由②③式和题给数据得

由①③④式和题给数据得

练习册系列答案
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【题目】1)关于验证力的平行四边形定则的实验,请回答以下问题:

①实验中,除了木板、白纸、图钉、绳套、刻度尺、三角板、量角器外,在下列器材中,还必须使用的器材有______________

A.天平(含砝码) B.橡皮条 C.弹簧测力计 D.不同质量的钩码

②下列实验操作合理的是______

A.实验前,将两测力计水平互拉,选择读数始终相同的两测力计

B.实验时,应保持弹簧测力计、细绳、橡皮条都与木板平行

C.实验中用两个测力计拉绳套时,两个力F1F2必须相互垂直

D.记录细绳的方向时,标记同一细绳方向的两点要尽量近一些

2)有一根细而均匀的导电材料样品(如图1a所示),截面为同心圆环(如图1b所示),此样品长L约为2cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为ρ,因该样品的内径太小,无法直接测量。现提供以下实验器材:

A20等分刻度的游标卡尺

B.螺旋测微器

C.电流表A1(量程50mA,内阻r1=100Ω

D.电流表A2(量程100mA,内阻r2大约为40Ω

E.电流表A3(量程3A,内阻r3大约为0.1Ω

F.滑动变阻器R0~10Ω,额定电流2A

G.直流电源E12V,内阻不计)

H.待测导电材料样品Rx

I.开关一只,导线若干

请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:

用游标卡尺测得该样品的长度如图2甲所示,其示数L=_____cm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图2乙所示,其示数D=__________mm

请选择合适的仪器,在答题卡相应位置画出最佳实验电路图_,并标明所选器材的字母代号。

用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=___。(如若选用电流表A1A2A3,则其读数分别用I1I2I3表示)

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