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图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为n,AB代...

图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为L,折射率为nAB代表端面.已知光在真空中的传播速度为c.

(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面,求光线在端面AB上的入射角应满足的条件;

(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间.

 

(1)(2) 【解析】 (ⅰ)设光线在端面AB上C点(见图)的入射角为i,折射角为r,由折射定律,有  设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为,为了使该光线可在此光导纤中传播,应有 ‚ 式中,θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角,它满足 ƒ 由几何关系得 ④ 由①②③④式通过三角变换得 ⑤ (ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为 ⑥ 光速在玻璃丝轴线方向的分量为 ⑦ 光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为 ⑧ 光线在玻璃丝中传播,在刚好发生全反射时,光线从端面AB传播到其另一 端面所需的时间最长,由②③⑥⑦⑧式得 ⑨  
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考点分析:
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(多选)如图,a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2 m、4 m6 m.一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3 sa第一次到达最高点.下列说法正确的是(   

A.t=6 s时刻波恰好传到质点d

B.t=5 s时刻质点c恰好到达最高点

C.质点b开始振动后,其振动周期为4 s

D.4 s<t<6 s的时间间隔内质点c向上运动

E.当质点d向下运动时,质点b一定向上运动

 

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如图,绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦.两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为、温度均为.缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍.设环境温度始终保持不变,求气缸A中气体的体积和温度

 

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下列说法正确的是(  )

A.把一枚针轻放在水面上它会浮在水面这是由于水的表面存在表面张力的缘故

B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠而在干净的玻璃板上却不能这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故

C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中自由飘浮的水滴呈球形这是表面张力作用的结果

D.在毛细现象中毛细管中的液面有的升高有的降低这与液体的种类和毛细管的材质有关

E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开这是由于水膜具有表面张力的缘故

 

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如图所示,将某正粒子放射源置于原点,其向各方向射出的粒子速度大小均为,质量均为,电荷量均为. 的第一、二象限范围内分布着一个匀强电场,方向与轴正方向相同,在的第一、二象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于平面向里.粒子离开电场上边缘时,能够到达的最右侧的位置为. 最终恰没有粒子从磁场上边界离开磁场. 若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次,不计粒子重力以及粒子间的相互作用.求:

1)电场强度

2)磁感应强度

3)粒子在磁场中运动的最长时间.

 

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如图所示,在水平面上依次放置小物块AC以及曲面劈B,其中AC的质量相等均为m,曲面劈B的质量M=2m,曲面劈B的曲面下端与水平面相切,且曲面劈B足够高,各接触面均光滑。现让小物块C以水平速度v0向右运动,与A发生碰撞,碰撞后两个小物块粘在一起滑上曲面劈B。求:

(1)碰撞过程中系统损失的机械能;

(2)碰后物块AC在曲面劈B上能够达到的最大高度。

 

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