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在一个圆筒内有一个折射率为n、半径为R的半球形玻璃砖,玻璃砖的平面与圆筒壁垂直,...

在一个圆筒内有一个折射率为n、半径为R的半球形玻璃砖,玻璃砖的平面与圆筒壁垂直,圆筒的半径也为R,此装置的剖面图如图所示。现有一束平行单色光垂直玻璃砖的平面射向玻璃砖,有部分光线从玻璃砖中射出,已知光在真空中的速度为c,求:

1)射出玻璃砖的光线在玻璃砖中传播的最短时间;

2)要想所有光线都不需要射出玻璃砖,可在玻璃砖的平面上粘贴黑纸,求黑纸的最小面积。

 

(1);(2)。 【解析】 (1)光线从玻璃砖射入空气,设全反射临界角为θ,则: 由数学知识得到 当入射角等于全反射临界角θ时(如图中的光线a) 光线在玻璃中的运动距离为 光线在玻璃中的速度为 光线在玻璃中的时间为 联立解得时间为 (2)设光线a由空气射入玻璃的入射点与玻璃砖球心O点之间的距离为r,则 所以黑纸的最小面积为 解得 答:(1)射出玻璃砖的光线在玻璃砖中传播的最短时间; (2)要想所有光线都不需要射出玻璃砖,可在玻璃砖的平面上粘贴黑纸,黑纸的最小面积为。  
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考点分析:
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下列说法正确的是(   

A.只有在发生共振的时候,受迫振动的频率才等于驱动力的频率

B.机械波的频率由波源决定,与介质无关

C.声波能发生多普勒效应,其它类型的波也可以

D.只要有机械振动的振源,就一定有机械波

E.电磁波的传播不需要介质

 

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如图所示,木板AL=6 m,质量为M=8kg,在水平面上向右做直线运动.某时刻木板A速度v0=6ms,在此时刻对木板A施加一个方向水平向左的恒力F=32N,与此同时,将一个质量m=2kg的小物块B轻放在木板A上的P(小物块可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零)P点到木板A右端距离为lm,木板A与地面间的动摩擦因数为0.16,其他摩擦均不计.取g=10m/s2.求:

(1)小物块B从轻放到木板A上开始,经多长时间两者同速?

(2)小物块B从轻放到木板A上开始至离开木板A的过程,恒力F对木板A所做的功及小物块B离开木板A时木板A的速度?

 

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如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距,左端接有阻值的电阻,一质量,电阻的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度,棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以的加速度做匀加速运动,当棒的位移时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来。导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,求:

1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻的电荷量

2)金属棒MN做匀加速直线运动所需外力随时间变化的表达式;

 

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某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率.步骤如下:

①用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,其长度是_____mm.

②用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘示数如图所示,则该电阻的阻值约为_____Ω

③为了更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下:

待测圆柱体电阻R

电流表A1(量程03mA,内阻约50 Ω);

电流表A2(量程015mA, 内阻约30 Ω);

电压表V(量程03 V,内阻约10 KΩ)   

滑动变阻器R1,(阻值范围015 Ω);

滑动变阻器R2,(阻值范围02 KΩ;)

直流电源E(电动势4V,内阻不计);

开关S,导线若干

为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,电流表应选____,滑动变阻器应选____(选填代号)

④请在图中补充连线并完成实验.

_____

 

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某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将细绳一端拴在小车上,另一端绕过定滑轮,挂上适当的钩码,使小车在钩码的牵引下运动,以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系.此外还准备了打点计时器及配套的电源、刻度尺、小车、钩码、导线、复写纸、纸带、小木块等.组装的实验装置如图所示.

①若要完成该实验,还需要的一个实验器材是___________________

②实验开始时,他先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行.他这样做的目的是下列的哪个________(填字母代号).

A.避免小车在运动过程中发生抖动

B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰

C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动

D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力

③他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功,经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些.这一情况可能是下列哪些原因造成的________(填字母代号).

A.在接通电的同时释放了小车

B.小车释放时离打点计时器太近

C.阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉

D.钩码做匀加速运动,钩码重力大于细绳拉力

 

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