题目内容

【题目】如图所示,三角形ABC为一直角三棱镜的横截面,其中θ30°,ABL,现有两束平行的同种单色光分别从AB边上的D点和E点垂直AB边入射。已知ADAE ,三棱镜对该单色光的折射率,真空中的光速为c,不考虑光在棱镜各界面上的多次反射。求:

光线从D点入射到从AC边出射所经历的时间。

两束光线从AC边出射时的间距。

【答案】(1) ;(2

【解析】

①由几何关系知从D点从入射的光线第一次射
AC边上的入射角为60°

因为sin60°

故光线在AC边上发生全反射,经BC边反射
后的光线垂直AC边射出,则两束平行光的光
路图如图所示:

由几何关系得:

光线在三棱镜中的传播速度

光从D点入射到从AC边出射所经历的时间

解得:

②两束光线射入三棱镜时间距

两束光线在此棱镜中传播时一直保持平行关系,
AC边反射后的间距

BC边反射后的间距

故两束光线从AC边的四射时的间距为

练习册系列答案
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【题目】某实验小组利用如图1所示的装置,对轻质弹簧的弹性势能进行探究。一轻质弹簧放置在较光滑的水平桌面上,弹簧右端固定,左端与一小球接触但不拴接;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘。向右推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到铺有白纸和复写纸的水平地面上,通过测量和计算,可得到弹簧被压缩后的弹性势能。

1)为测得小球离开桌面时的动能Ek,已知重力加速度g,需要测量下列物理量中的_____________(选填选项前的字母)。

A.小球的质量m

B.小球抛出点到落地点水平距离s

C.桌面到地面的高度h

D.弹簧的压缩量x

2)用所选择的测量和已知量表示EkEk=_____________

3)如果忽略桌面摩擦阻力的影响,可认为小球离开桌面时的动能Ek等于弹簧被压缩后的弹性势能Ep。实验时,测得小球质量m=190.0g,桌面到地面的高度h=40.00cm。已知弹簧的劲度系数k=40N/m,本地重力加速度g=9.8m/s2。某同学根据实验数据作出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的二次方x2关系的图像,如图2所示。

Epx2图像中,设图像的斜率为β,由图像可得Epx2变化的表达式为______________。根据功与能的关系,弹性势能的表达式中可能包含x2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_____________。通过寻找这个物理量与β间的数值关系,可得到弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_____________

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