题目内容

【题目】如图所示,O点为半圆形玻璃砖的圆心,直径MN与屏X1X2垂直,半径OO′与屏X1X2平行,∠P1OM=∠P2OM=45°,玻璃对可见光的全反射临界角C<45°,不考虑光在玻璃中的多次反射,则下列说法正确的是________.

A.若紫光沿P1O方向射入玻璃砖,则在屏上会形成两个光斑

B.若红光沿P1O方向射入玻璃砖,则在屏上只会形成一个光斑

C.若紫光沿P2O方向射入玻璃砖,则在屏上只会形成一个光斑

D.红光在玻璃砖中传播速度比紫光的快

E.红光在玻璃砖中的波长比紫光的长

【答案】BDE

【解析】入射角。若红光或紫光沿P1O方向射入玻璃砖,在MN界面发生全反射而不发生折射,则在屏上只能形成一个光斑,选项B正确,A错误;若紫光沿P2O方向射入玻璃砖,在MN界面既发生反射,也发生折射,则在屏上会形成两个光斑,选项C错误;红光在玻璃砖中传播速度比紫光的快,选项D正确;红光的频率比紫光的小,由知红光在玻璃砖中的波长比紫光的长,选项E正确.

【题型】填空题
【结束】
131

【题目】如图所示,真空中有一个半径为R=0.1m、质量分布均匀的玻璃球,频率为f=5.0×1014Hz的细激光束在真空中沿直线BC传播,在玻璃球表面的C点经折射进入小球,并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中.已知∠COD=120°,玻璃球对该激光束的折射率为.求:

①此激光束在真空中的波长;

②此激光束进入玻璃时的入射角α;

③此激光束穿越玻璃球的时间.

【答案】(1)λ=6.0×10-7m (2)α=60° (3) t=1.0×10-9s

【解析】试题分析:(1)由知,激光束在真空中的波长为:。

(2)由几何知识知,光线在C点的折射角,激光束在玻璃球中折射角为,则由折射定律得,,故。

(3)光在束在玻璃砖内传播的距离,光在玻璃砖传播的速度,故激光束穿越玻璃球的时间,所以解得。

练习册系列答案
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【题目】如图所示,倾角为θ的光滑斜面足够长,一质量为m的小物体,在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动,经过时间t,力F做功为60J,此后撤去力F,物体又经过相同的时间t回到斜面底端,若以地面为零势能参考面,则下列说法中正确的是(  )

A. 物体回到斜面底端的动能为60J

B. 恒力F=2mgsinθ

C. 撤去力F时,物体的重力势能是45J

D. 动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后

【答案】ACD

【解析】试题分析:物体静止开始从斜面底端开始运动知道最后返回斜面底端,此过程斜面光滑没有摩擦力做功,重力做功为0,根据动能定理有Ek-0=WF=60J,选项A对。撤去F前,加速度a=-gsinθ,撤去F后,加速度a'=gsinθ。根据力F撤去前后位移等大反向,判断撤去前后平均速度等大方向,由于撤去前后都是匀变速所以有,整理得a'=3a,即F=mgsinθ,选项B错。撤去力F前,力F做功Fs=mgsinθ·s=60J,重力做功-mgsinθ·s =45J,所以撤出力F时,物体的重力势能是45J选项C对。力F撤去前,合力mgsinθ小于重力沿斜面的分力mgsinθ,即合力做功小于克服重力做功,增加的动能小于增加的重力势能,撤去力F之前一定是重力势能大于动能,最返回斜面时重力势能为0,小于动能,所以动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后选项D对。

考点:动能定理 牛顿运动定律

【名师点睛】

【题型】单选题
【结束】
41

【题目】将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面.测量出小球质量m、平抛运动的竖直位移h(即桌面高度)以及________,就可以测出弹簧被压缩后的弹性势能为________.(结果用测量量表示,已知重力加速度大小为g).

【题目】如图甲所示,半径为r的金属细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化关系为(k>0,且为已知的常量)。

(1)已知金属环的电阻为R。根据法拉第电磁感应定律,求金属环的感应电动势和感应电流I;

(2)麦克斯韦电磁理论认为:变化的磁场会在空间激发一种电场,这种电场与静电场不同,称为感生电场或涡旋电场。图甲所示的磁场会在空间产生如图乙所示的圆形涡旋电场,涡旋电场的电场线与金属环是同心圆。金属环中的自由电荷在涡旋电场的作用下做定向运动,形成了感应电流。涡旋电场力F充当非静电力,其大小与涡旋电场场强E的关系满足。如果移送电荷q时非静电力所做的功为W,那么感应电动势。

图甲 图乙

a.请推导证明:金属环上某点的场强大小为;

b.经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。在考虑大量自由电子的统计结果时,电子与金属离子的碰撞结果可视为导体对电子有连续的阻力,其大小可表示为(b>0,且为已知的常量)。已知自由电子的电荷量为e,金属环中自由电子的总数为N。展开你想象的翅膀,给出一个合理的自由电子的运动模型,并在此基础上,求出金属环中的感应电流I。

(3)宏观与微观是相互联系的。若该金属单位体积内自由电子数为n,请你在(1)和(2)的基础上推导该金属的电阻率ρ与n、b的关系式。

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