题目内容
【题目】如图所示,一束截面为圆形(半径为R)的平行复色光垂直射向一玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形彩色亮区。已知玻璃半球的半径为R,屏幕S至球心的距离为D(D>3R),不考虑光的干涉和衍射。
①问在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是什么颜色;
②若玻璃半球对①问中色光的折射率为n,请求出圆形亮区的最大半径。
【答案】(1)紫色(2)
【解析】解:①在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是紫色.
因为当平行光从玻璃中射向空气时,由于紫光的折射率的最大,则临界角最小,所以首先发生全反射,因此出射光线与屏幕的交点最远.故圆形亮区的最外侧紫光.
②如图所示,紫光刚要发生全反射时的临界光线射在屏幕S上的点D到亮区中心E的距离r就是所求最大半径,设紫光临界角为C,由全反射的知识:sinC=
所以cosC=
则得 tanC=
由几何知识可得:OB==,r==D﹣nR
答:①在屏幕S上形成的圆形亮区的最外侧是紫色.
②圆形亮区的最大半径为D﹣nR.
【题目】某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。打点计时器的工作频率为50Hz。
(1)实验中木板略微倾斜,这样做_________;
A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑 |
B.是为了增大小车下滑的加速度 |
C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 |
D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动 |
(2)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条…合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放。把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W1…橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据第四次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为____m/s。(保留三位有效数字)
(3)若根据多次测量数据画出的W-v图象如图所示,根据图线形状,可知对W与v的关系符合实际的是图_______。