题目内容
【题目】半径为R的玻璃圆柱体,截面如图所示,圆心为O,在同一截面内,两束相互垂直的单色光射向圆柱面的A、B两点,其中一束沿AO方向,∠AOB=30°,若玻璃对此单色光的折射率n=
(1)试作出两条光线从射入到第一次射出的光路途径,并求出B光第一次射出圆柱面时的折射角(当光线射向柱面时,如有折射光线则不考虑反射光线).
(2)求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点(或延长线的交点)与A点的距离.
【答案】(1) (2)(-1)R
【解析】
(1)A光过圆心,射入和射出玻璃圆柱方向始终不变,射出玻璃圆柱的折射角为0°.B光从B点射入,设折射角为r,第一次在C点射出,设B光第一次射出圆柱面时的折射角为i2,由折射定律,,
解得:r=30°.
由折射定律:
解得i2=60°.光路图如图所示.
(2)设B光从C点射出光线的反向延长线交A光光线于D点,由图可知,∠DOC为直角,DA=Rtan 60°-R=(-1)R.
【题目】在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端;实验中把重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据.
a/ms-2 | 2.01 | 2.98 | 4.02 | 6.00 |
F/N | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 5.00 |
(1)实验中使用位移传感器和计算机,可以便捷地获取信息和处理信息,所获取的信息是______;
(2)在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线_____;
(3)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是:______
(4)如果实验时,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,如图(b)所示,从理论上分析,该实验图线的斜率将______.(填“变大”,“变小”,“不变”)