题目内容

【题目】如图所示,有一个上、下表面平行且足够大的玻璃平板水平放置,其折射率n=、厚度d=8cm,现在其上方的空气中放置一点光源S,点光源到玻璃板的距离L=9cm,从S发出的光射向玻璃板,光线与竖直方向的最大夹角θ=53,经过玻璃板后从下表面射出,且在下表面形成一个圆形光斑(图中未画出)。若有折射则不计光的反射,取sin53°=0.8,求该光斑的半径。

【答案】

【解析】设光在玻璃板上表面发生折射时的入射角为θ,设其折射角为r,由折射定律可得:
代入数据可得:r=37°
光在玻璃板下表面发生折射时,由于入射角r始终小于玻璃板的临界角,所以不会发生全反射,光在玻璃板中传播的光路图如图所示.

所以光从玻璃板下表面射出时形成一个圆形发光面,设其半径大小为R,则有:R=Ltanθ+dtanr,代入数据可得:R=18cm

练习册系列答案
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【题目】某实验小组利用如图所示的装置探究功和动能变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平实验台上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码。

(1)实验主要步骤如下:

①将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车及小车中砝码的质量之和为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B时的遮光时间分别为t1t2,则小车通过A、B过程中动能的变化量△E=_________(用字母M、t1t2、d表示)。

②在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复①的操作。

⑤如图所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度d=________cm

(2)下表是他们测得的多组数据,其中M是小车及小车中砝码质量之和,|v22v12|是两个速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是砝码盘及盘中砝码的总重力,W是F在A、B间所做的功表格中△E3=_________W3=_________(结果保留三位有效数字)。

(3)若在本实验中没有平衡摩擦力,假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为μ。利用上面的实验器材完成实验,保证小车质量不变,改变砝码盘中砝码的数量(取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组m、t1t2的数据,并得到m与()2()2的关系图像如图。已知图像在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为k,A、B两点的距离为s,挡光片的宽度为d,求解μ=_________(用字母b、d、s、k、g表示)

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