题目内容

(11分)如图所示,一细长的圆柱形均匀玻璃棒,其一个端面是平面(垂直于轴线),另一个端面是球面,球心位于轴线上.现有一根很细的光束沿平行于轴线方向且很靠近轴线入射.当光从平端面射入棒内时,光线从另一端面射出后与轴线的交点到球面的距离为a;当光线从球形端面射入棒内时,光线在棒内与轴线的的交点到球面的距离为b.试近似地求出玻璃的折射率n.

参考解答:

入射的两条光线如图所示.是从平端面入射的光线通过球形端面时的入射角和折射角;是从球形端面入射的光线通过球面时的入射角和折射角.根据折射定律有

                                                                                               ⑴

                                                                                               ⑵

由几何关系有

                                                                                                       ⑶

                                                                                                       ⑷

设球面的半径为R,注意到都是小角度,故有

                                                                                                       ⑸

                                                                                                       ⑹

根据题给的条件,⑴、⑵式可近似表示成

                                                                                                       ⑺

                                                                                                       ⑻

由⑶式—⑻式得

                                                                                                               ⑼

评分标准:

本题11分.⑴式1分,⑵式1分,⑶式1分,⑷式1分,⑸式1分,⑺式1分,⑻式1分,⑼式3分.

练习册系列答案
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(11分)利用如图所示电路测量量程为800mV的电压表的内阻RV(RV约为900Ω),其实验步骤是:

A.按照电路图正确连接好测量电路,将滑动变阻器R的滑片移到最右端;

B.合上开关S1和S2,调节滑动变阻器R的滑片位置,使得电压表的指针指到满刻度;

C.保持开关S1闭合,断开开关S2,只调节电阻箱R0的阻值,使得电压表指针指到满刻度的一半;

D.读出电阻箱接入电路中的电阻值R0,即为电压表内阻RV的测量值.

可供选择的实验器材有:

  1. 待测电压表:量程为800mV,内阻约为900Ω
  2. 滑动变阻器:最大阻值200Ω,额定电流1A
  3. 滑动变阻器:最大阻值10Ω,额定电流2A
  4. 电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
  5. 电阻箱:最大值99.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω
  6. 电池阻:电动势约12V,内阻约1Ω以及导线和开关等

按照上述实验方法,回答下列问题:

(1)为了使测量比较准确,除了电池组、导线、开关和待测电压表外,从上述器材中还应选用的器材是____________(用器材前的序号字母表示)

(2)如图所示,在这些器材的实物图上,用笔画线表示导线,连接成测量电路

(3)对于用上述方法测出的电压表内阻RV的测量值R和真实值R的关系及测量误差,下列说法正确的是    

A.RR真              C.若RV越大,测量值R相对于真实值R真的误差就越大

B.RR真              D.若RV越大,测量值R相对于真实值R真的误差就越小

 

 

 

 

 

 

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