题目内容
【题目】如图为半圆形玻璃柱的截面图,半圆形玻璃柱半径为R,平行于直径AB的单色光照射在玻璃柱的圆弧面上,其中一束光线经折射后恰好通过B点,已知玻璃柱对单色光的折射率为
(1)求该束光线到AB的距离;
(2)试说明,入射光线经过折射后,直接照射到CB段弧面上的折射光线,不可能在CB段弧面上发生全反射。
【答案】(1);(2)见解析
【解析】试题分析:①作出光路图,由几何知识分析入射角与折射角的关系,由折射定律求出折射角.由几何知识求出该束光线到AB的距离.
②根据几何关系分析此折射光在CA弧面上折射角,根据光路可逆原理分析光线不可能在CB段弧面上发生全反射.
①设离AB边距离为d的光线折射后刚好射到B点,设此光线的入射角为i,折射角为r,根据几何关系有i=2r
根据光的折射定律有,即,得r=30°
由几何关系可得
②设折射后折射光线在圆弧面BC上的入射角为,根据几何关系可知,此折射光在CA弧面上折射角也为,根据光路可逆可知,光线一定会从CB段弧面上出射,不可能发射全反射。
【题目】如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动.在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器。
下面是该实验的实验步骤:
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触;
②启动电动机,使圆形卡纸转动起来;
③接通电火花计时器的电源,使它工作起来;
④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值。
(1)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是________
A.秒表 | B.游标卡尺 | C.圆规 | D.量角器 |
(2)设电火花计时器打点时间间隔为t,卡纸上有连续打下的n个点,写出ω的表达式,并指出表达式中各个物理量的含义__________________;
(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。你认为这对测量结果有无影响,写出理由_____________________