题目内容
11.在完全透明的水下某处,放一点光源,在水面上可见到一个圆形透光平面,如果圆形透光平面的面积匀速增大,则该点光源正在( )| A. | 加速上升 | B. | 匀速下沉 | C. | 匀速上升 | D. | 减速下沉 |
分析 光由水中传播到水面时,透光面边缘的光刚好发生了全反射.当此透光水面的直径变大时,根据几何知识分析光源正在上浮还是正在下沉.
解答 解:
光由水中传播到水面时,透光面边缘的光刚好发生了全反射.当此透光水面的直径变大时,由于发生全反射时入射角等于临界角C,大小不变,故对应的入射光线的方向与原来的入射光线平行,如图,根据相似三角形知光源S到水面的距离增大.
设临界角为C,设透光圆面的半径匀速速度大小为v1,光源下沉的速度为v2.
根据数学知识知:v1t=v2t•tanC,
得:v1=v2tanC
如果圆形透光平面的面积匀速增大,根据S=πr2均匀增大,r减速增大,即v1减小,则知v2也减小,所以光源将减速下沉.
故选:D.
点评 本题考查对全反射现象的理解和应用能力,运用作图法分析光源的运动情况.
练习册系列答案
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| C. | 重力、支持力和回复力 | D. | 重力、支持力、摩擦力和回复力 |
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| D. | $\frac{I_1}{I_2}$=常数,I2随I1的增大而增大 |