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一玻璃立方体中心有一点状光源.今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出...

一玻璃立方体中心有一点状光源.今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体.已知该玻璃的折射率为,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值.

 

【解析】 试题通过光线在镀膜部分发生全反射,根据临界情况,通过几何关系求出镀膜面积与立方体表面积之比的最小值. 如图,考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线,假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折,根据折射定律有:,式中,n是玻璃的折射率,入射角等于,是折射角,现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点.由题意,在A点刚好发生全反射,故.设线段OA在立方体上表面的投影长为R,由几何关系有.式中a为玻璃立方体的边长,联立解得.则,由题意,上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆.所求的镀膜面积S'与玻璃立方体的表面积S之比为.  
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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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如图所示,右端封闭左端开口的导热良好的形玻璃管两边粗细不同,粗玻璃管半径为细玻璃管半径的3倍,两管中装入高度差为的水银,右侧封闭气体长,左侧水银面距管口。现将左管口用一与玻璃管接触良好的活塞封闭图中未画出),并将活塞缓慢推入管中,直到两管水银面等高。外界大气压强为,环境温度不变,不计活塞与管内壁的摩擦。求:

①两管水银面等高时左侧气体的压强是多少

②整个过程活塞移动的距离是多少厘米(保留三位有效数字)。

 

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下列说法正确的是_______

A.分子间距离减小时,分子势能一定增大

B.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔

C.在绝热压缩和等温压缩过程中,气体内能均不变

D.热量不能自发地从低温物体传到高温物体

E.当人们感到干燥时,空气的相对湿度较小

 

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如图所示,一竖直光滑绝缘的管内有劲度系数为的绝缘弹簧,其下端固定于水平地面,上端与一不带电的质量为的绝缘小球A相连,开始时小球A静止。整个装置处于一方向竖直向下的匀强电场中,电场强度大小为。现将另一质量也为、带电荷量为的绝缘带电小球B从距A某个高度由静止开始下落,BA发生碰撞后起向下运动、但不粘连,相对于碰撞位置B球能反弹的最大高度为,重力加速度为,全过程小球B的电荷量不发生变化。求:

(1)开始时弹簧的形变量为多少;

(2)AB分离时速度分别为多大;

(3)B开始下落的位置距A的高度

 

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如图纸面内的矩形 ABCD 区域存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,对边 ABCDADBC,电场方向平行纸面,磁场方向垂直纸面,磁感应强度大小为 B.一带电粒子从AB 上的 P 点平行于纸面射入该区域,入射方向与 AB 的夹角为 θθ<90°),粒子恰好做匀速直线运动并从 CD 射出.若撤去电场,粒子以同样的速度从P 点射入该区域,恰垂直 CD 射出.已知边长 AD=BC=d,带电粒子的质量为 m,带电量为 q,不计粒子的重力.求:

(1)带电粒子入射速度的大小;

(2)带电粒子在矩形区域内作直线运动的时间;

(3)匀强电场的电场强度大小.

 

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