题目内容

【题目】如图所示为两个完全相同的半球形玻璃砖的截面, ,半径大小为R,其中为两球心的连线,一细光束沿平行于的方向由左侧玻璃砖外表面的a点射入,已知a点到轴线的距离为,光束由左侧玻璃砖的d点射出、然后从右侧玻璃砖的e点射入,最后恰好在右侧玻璃砖内表面的f点发生全反射,忽略光束在各面的反射,已知两玻璃砖的折射率均为。求:

(i)光束在d点的折射角;

(ii)e点到轴线的距离。

【答案】(i) (ii)

【解析】

(i)由题意作出光路图,如图所示

a点到轴线的距离为 ,由几何知识得 ,则入射角 ,由折射定律有 ,解得 ,由几何知识得,根据折射定律有 ,解得

(ii)从e点射入右侧玻璃砖的光线,入射角 ,根据折射定律,解得,光线在f点发生全反射,则 ,在 中,由正弦定理得,解得 ,e点到轴线的距离应为

练习册系列答案
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【题目】一简谐横波沿x轴方向传播,传播的速度大小为2m/s,其中A、B、C三点的横坐标分别为2m、3m、5m。如图所示为t=0时刻该波的波形图,且t=0时刻质点B的振动方向沿y轴正方向。则下列说法正确的是( )

A. 波沿x轴负方向传播

B. t=0刻质点A的回复力为零

C. 由图示时刻起,质点B的振动方程为y=0.2sin

D. 0~10s时间内,质点C通过的路程为2m

E. 当质点A位于波峰时,质点C处在平衡位置且沿y轴正方向振动

【题目】一组同学研究“运动物体所受空气阻力与其运动速度关系”，他们利用一些“小纸杯”作为研究对象，用频闪照相机等仪器测量“小纸杯”在空中竖直下落距离、速度随时间变化的规律。过程如下：

A．如图甲所示，同学们首先测量单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时间的下落距离，将数据填入下表中。

B．在相同的实验条件下，将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的v一t图线，如图乙中图线1、2、3、4所示。

C．同学们对实验数据进行分析、归纳后，得出阻力大小与速度平方成正比的关系，即。 其中k为常数。回答下列问题：

(1)图乙中各条图线具有共同特点：“小纸杯”先做加速度大小______的加速运动（选填“不变”、“增大”或“减小”），最后达到匀速运动。

(2)根据表格和图乙中的信息可知表中X处的理论值为____m。

(3)根据上述实验结论，可知4个“小纸杯”叠在一起下落时，其最终的下落速率为____m/s。

【题目】如图所示，半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一带负电粒子以速度v0射入磁场区域，速度方向垂直磁场且与半径方向的夹角为45°．当该带电粒子离开磁场时，速度方向刚好与入射速度方向垂直。不计带电粒子的重力，下列说法正确的是（ ）

A. 该带电粒子离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点

B. 该带电粒子的比荷为

C. 该带电粒子在磁场中的运动时间为

D. 若只改变带电粒子的入射方向，则其在磁场中的运动时间变

【题目】如图所示，在xOy平面内，有一边长为L的等边三角形区域OPQ,PQ边与x轴垂直，在三角形区域以外，均存在着磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外的匀强磁场，三角形OPQ区域内无磁场分布．现有质量为m，带电量为+q的粒子从O点射入磁场，粒子重力忽略不计．

(1)若要使该粒子不出磁场，直接到达P点，求粒子从O点射入的最小速度的大小和方向；

(2)若粒子从O点以初速度vo=，轴正方向射人，能再次经过O点，求该粒子 从出发到再次过O点所经历时间。

【题目】如图所示，水平面ab与水平皮带bc平滑相切，左端有一个半径为R的光滑四分之一圆弧cd与皮带水平相切。ab段和bc段的动摩擦因数均为μ=0.5，图中ab=bc=R=0.4 m，物体A和B的质量均为m（可看成质点），皮带逆时针转动的速率恒为v=2 m/s。现给静止在a处的物体A一个水平向左的初速度，物体A运动到b点与物体B碰撞前的速度；正碰后并粘在一起的粘合体速度，以后粘合体沿圆弧向上运动。重力加速度为g=10 m/s2。求：

（1）物体A水平向左初速度的大小和粘合体第一次到达传送带左端c点时的速度大小；

（2）通过计算判断粘合体能否到达d点？若能到达，粘合体到达d点的速度大小。

【题目】如图所示，让一束光AO沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直边上，在这个玻璃与空气的界面上会发生反射和折射。逐渐增大入射角，观察反射光线和折射光线的变化。下列说法正确的是

A. 反射角增大，折射角减小

B. OC光线越来越弱，最终消失

C. OB光线越来越弱，但不会消失

D. 反射光线和折射光线始终保持垂直

【题目】在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧连接的物块A和B，它们的质量分别为3m和2m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一沿斜面方向的恒力拉物块A使之沿斜面向上运动，当B刚离开C时，A的速度为v，加速度方向沿斜面向上、大小为a，则（ ）

A．从静止到B刚离开C的过程中，A发生的位移为

B．从静止到B刚离开C的过程中，重力对A做的功为

C．B刚离开C时，恒力对A做功的功率为

D．当A的速度达到最大时，B的加速度大小为

【题目】如图所示，光滑直角细杆POQ固定在竖直平面内，OP边水平，与OQ边在O点用一小段圆弧杆平滑相连．质量均为m的两小环A、B用长为L的轻绳相连，分别套在OP和OQ杆上．初始时刻，将轻绳拉至水平位置伸直，然后同时释放两小环，A环到达O点后，在圆弧作用下速度大小不变，方向变为竖直向下(时间极短)，已知重力加速度为g．下列说法错误的是（ ）

A. 当B环下落时A环的速度大小为

B. A环到达O点的过程中，B环先加速后减速

C. A环到达O点时速度大小为

D. 当A环到达O点后，再经的时间能追上B环

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