题目内容

【题目】如图所示,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,腰长为a∠A90°一束细光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向射到AB边上的中点,光进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射已知真空中的光速为c试求:

(i)该棱镜材料的折射率n

(ii)光从AB边到AC边的传播时间t

【答案】(1) (2)

【解析】试题分析】作出在AC面恰好发生全反射时的光路图,结合折射定律并抓住AB面的折射角与AC面入射角之和为90°求解该棱镜材料的折射率;由几何关系求出光子ABAC之间传播的距离,然后结合求出光在介质中的速度,最后由x=vt即可求出时间.

(1)设光从AB边射入时折射角为α,射到AC面上N点时入射角为,光路如图:

根据折射定律:

得:

光在AC边上恰好发生全反射:

又由几何关系:α+β=90°

sin2α+sin2β=1

将①②代入③解得:

(2)由图中几何关系可得MN间距:

由①可得:

v表示光在棱镜内传播的速度:

光从AB边到AC边的传播时间:

练习册系列答案
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【题目】(1)用如图所示的多用电表进行如下实验。

①将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接,发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_________(填选项前的字母)的顺序进行操作,再将两表笔分别与待测电阻相接,进行测量。

A.K旋转到电阻挡“×lk”的位置

B.K旋转到电阻挡“×10”的位置

C.将两表笔短接,旋动部件T,对电表进行校准

②测量二极管的正向导通电阻时,红表笔应接二极管的_________(填“正极”、“负极”)

(2)用如图所示的装置可以验证动量守恒定律。

①实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1___________m2(选填“大于”、“等于”、“小于”)

②图中O点是小球抛出点在地面上的投影。实验时,先让入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是_________。(填选项前的字母)

A.用天平测量两个小球的质量m1、m2

B.测量小球m1开始释放的高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别通过画最小的圆找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E.测量平抛射程OM、ON

③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_________________(用②中测量的量表示);

④经过测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地的平均位置距O点的距离如图所示.若用长度代表速度,则两球碰撞前总动量之和为_________g·cm,两球碰撞后总动量之和为________g·cm.

⑤用如图装置也可以验证碰撞中的动量守恒,实验步骤与上述实验类似。图中D、E、F到抛出点B的距离分别为LD、LE、LF.若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为____.

A. m1LF=m1LD+m2LE

B. m1L2E=m1L2D+m2L2F

C. m1 =m1 +m2

D. LE=LF –LD

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