题目内容
1.分析 考虑临界情况,从A点发出的光线射到任意位置均不发生全反射即可,然后结合公式n=$\frac{1}{sinC}$进行分析即可.
解答 解:结合几何关系可知,只要A点和B点发出的光能够从半球面全部射出,那么发光面上每一个发光点发出的光都能从整个半球面射出;![]()
设半球的半径为R,发光圆盘直径为D,从A点射出的光与球面交于点A′(如图所示),AA′与OA′夹角为α,∠A′AO=β,则:
根据正弦定理,有:
$\frac{R}{sinβ}=\frac{\frac{1}{2}D}{sinα}$
当β=90°时,α最大;
从A点垂直于圆盘射出的光与球面交于点A′,则:
sinα=$\frac{\frac{D}{2}}{R}$=$\frac{D}{2R}$
不发生全反射的条件是:$sinα<sinC=\frac{1}{n}$,即$\frac{D}{2R}<\frac{1}{n}$
解得:R>$\frac{nD}{2}=1.7mm$
答:析在制作发光管时半球形介质的半径R应满足条件是R>1.7mm.
点评 本题关键是找出临界点和临界的最大入射角,然后结合全反射的临界角公式sinC=$\frac{1}{n}$进行分析,不难.
练习册系列答案
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4.
如图所示,一物体m从曲面上的Q点自由滑下,滑至传送带时速度为v,然后沿着粗糙的传送带向右运动,最后落到地面上.已知在传送带不动的情况下,落地点是P点.空气阻力不计,下列判断不正确的是( )
| A. | 若皮带轮带着传送带以大于v的速度向右匀速运动,那么物体的落地点在P点右边 | |
| B. | 若皮带轮带着传送带以等于v的速度向右匀速运动,那么物体的落地点在P点右边 | |
| C. | 若皮带轮带着传送带以小于v的速度向右匀速运动,那么物体的落地点在P点左边 | |
| D. | 若皮带轮带着传送带向左匀速运动,那么物体的落地点在P点 |
16.
对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言,当选取离点电荷无穷远的电势为零时,离点电荷距离为r的位置的电势为φ=$\frac{kq}{r}$(k为静电力常量),如图所示,两电荷量大小均为Q的异种点电荷相距为d,现将一质子(电荷量为+e)从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点,在质子从A到C的过程中,系统电势能的变化情况为( )
| A. | 减少$\frac{2k{Q}_{e}}{{d}^{2}-{R}^{2}}$ | B. | 增加$\frac{2k{Q}_{e}R}{{d}^{2}+{R}^{2}}$ | ||
| C. | 减少$\frac{2k{Q}_{e}R}{{d}^{2}-{R}^{2}}$ | D. | 增加$\frac{2k{Q}_{e}}{{d}^{2}+{R}^{2}}$ |