题目内容
5．
如图所示，一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出，打在光屏上的P′点，与原来相比向左平移了2$\sqrt{3}$cm，已知透明体对光的折射率为$\sqrt{3}$．求（1）透明体的厚度
（2）光在透明体里运动的时间．
分析 （1）先作出光路图：光从空气射入透明体，入射角大于折射角，反射时遵守反射定律．根据折射定律求出折射角，根据几何知识求出透明介质的厚度．
（2）由几何关系求出光在透明介质中通过的路程．光在透明介质中的传播速度为v=$\frac{c}{n}$，再求出光在透明体里运动的时间
解答 解：（1）设玻璃砖的厚度为d，光线进入玻璃砖后的折射角为r．
画出光路图如图所示．由折射定律得：n=$\frac{sini}{sinr}$，
解得：sinr=$\frac{sini}{n}$=$\frac{sin60°}{\sqrt{3}}$=0.5，得：r=30° …①
由几何关系可知 PP′=2（dtan60°-dtan30°） …②
解得：d=1.5cm …③
（2）光在透明介质中的传播速度为：v=$\frac{c}{n}$，
设光线射入玻璃砖至平面镜的距离为x，xcos30°=d，x=$\frac{d}{cos30°}$=$\sqrt{3}$cm …④
所以t=$\frac{2x}{v}$=2x10-10s …⑤
答：（1）透明体的厚度为1.5cm．
（2）光在透明体里运动的时间为2×10-10s．
点评 本题是几何光学的问题，首先要作出光路图，根据折射定律和几何知识结合进行研究．
练习册系列答案
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15．
一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从平衡位置P移动到Q点，最大偏角为θ，如图所示，则以下说法正确的是（ ）
一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从平衡位置P移动到Q点，最大偏角为θ，如图所示，则以下说法正确的是（ ）| A． | 在此过程中，绳子的拉力对小球做正功 | |
| B． | 在此过程中，重力做功为mgl（1-cosθ） | |
| C． | 在此过程中，F做功为Flcosθ | |
| D． | 在此过程中，合力做功为零 |
如图所示，装有水银的一个细小U形管与一个巨型密封储气罐A相连，U形管左端封闭有一段空气柱．在气温为27℃时，空气柱长度为60cm，右端水银面比左端低44cm．当气温降到-23℃时，U形管两边水银高度差减小了4cm．求此时巨型密封气罐内气体的压强和U形管左端封闭空气柱的压强．
（1）在“探究力的平行四边形定则”实验中，下列实验要求正确的是ACD
20．
一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，EP表示正电荷在P点的电势能．若正极板保持不动，将负极板缓慢向左平移一小段距离l0（移动过程可认为平行板电容器的电量保持不变），那么在此过程中，各物理量变化情况判断正确的是（ ）
一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，EP表示正电荷在P点的电势能．若正极板保持不动，将负极板缓慢向左平移一小段距离l0（移动过程可认为平行板电容器的电量保持不变），那么在此过程中，各物理量变化情况判断正确的是（ ）| A． | 电容器的电容C变大 | B． | 两板间的场强E减小 | ||
| C． | 正电荷在P点的电势能EP不变 | D． | P点的电势φ升高 |
如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻．导体棒ab长l=0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.6T．现在在导体棒ab上施加一个水平向右的力F，使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动时，求：
5．
如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一水平放置的半径为r、电阻为R的导体圆环，环面与磁场垂直，另有一根长度为2r、电阻亦为R的光滑导体杆，放置在导体环上，在外力作用下沿环面以速度v匀速运动（导体杆和导体环接触良好）．当杆与环接触点跟环心的连线与杆运动方向的夹角θ=30°时杆受到的安培力大小为（ ）
如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一水平放置的半径为r、电阻为R的导体圆环，环面与磁场垂直，另有一根长度为2r、电阻亦为R的光滑导体杆，放置在导体环上，在外力作用下沿环面以速度v匀速运动（导体杆和导体环接触良好）．当杆与环接触点跟环心的连线与杆运动方向的夹角θ=30°时杆受到的安培力大小为（ ）| A． | $\frac{36{B}^{2}{r}^{2}v}{23R}$ | B． | $\frac{36{B}^{2}{r}^{2}v}{41R}$ | C． | $\frac{72{B}^{2}{r}^{2}v}{41R}$ | D． | $\frac{36{B}^{2}{r}^{2}v}{5R}$ |
6．
把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它的平衡位置为O，在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（ ）
把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它的平衡位置为O，在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是（ ）| A． | 小球在O位置时，动能最大，加速度最小 | |
| B． | 小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大 | |
| C． | 小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 | |
| D． | 小球从A经O到B的过程中，回复力一直做负功 |