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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】圖示為一光導纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖,玻璃絲長為L,折射率為nAB代表端面.已知光在真空中的傳播速度為c.

(1)為使光線能從玻璃絲的AB端面傳播到另一端面,求光線在端面AB上的入射角應滿足的條件;

(2)求光線從玻璃絲的AB端面傳播到另一端面所需的最長時間.

【答案】(1)(2)

【解析】

(ⅰ)設光線在端面ABC(見圖)的入射角為i,折射角為r,由折射定律,有

設該光線射向玻璃絲內壁D點的入射角為,為了使該光線可在此光導纖中傳播,應有

式中,θ是光線在玻璃絲內發生全反射時的臨界角,它滿足

由幾何關系得

①②③④式通過三角變換得

(ⅱ)光在玻璃絲中傳播速度的大小為

光速在玻璃絲軸線方向的分量為

光線從玻璃絲端面AB傳播到其另一端面所需時間為

光線在玻璃絲中傳播,在剛好發生全反射時,光線從端面AB傳播到其另一 端面所需的時間最長,由②③⑥⑦⑧式得

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學在探究加速度與物體受力的關系實驗中實驗裝置如圖甲所示,打點計時器工作時頻率為50Hz

在平衡小車與長木板之間摩擦力的過程中紙帶左端和小車連接,打出了一條紙帶,點跡如圖乙所示。為了平衡摩擦力,則應該______選填A

A.把墊片略微向左移動

B.把墊片略微向右移動

在平衡摩擦力后,該同學將5個相同的砝碼都放在小車上。掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中的砝碼總重力F的實驗數據如表:

砝碼盤中砝碼總重力

加速度a 

當砝碼盤中砝碼的總重力為時,所得紙帶如圖丙所示,則此時加速度______結果保留三位有效數字

請把小題中所得數據描在坐標紙上,并作出圖象_________________

根據所描繪的圖象,求得砝碼盤重______結果保留兩位有效數字

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【題目】根據粒子散射實驗,盧瑟福提出了原子的核式結構模型,圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線,實線表示一個粒子的運動軌跡。在粒子從a運動到b、再運動到c的過程中,下列說法正確的是( )

A. 動能先增大,后減小

B. 電勢能先減小,后增大

C. 電場力先做負功,后做正功,總功等于零

D. 加速度先變小,后變大

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【題目】近兩年,溫州交警將禮讓行人作為管理重點,斑馬線前車讓人現已逐漸成為一種普遍現象。司機小明駕車以43km/h(約為12m/s)的速度,在平直的城市道路上沿直線行駛。看到斑馬線有行人后立即以2m/s2的加速度剎車,停住時車頭剛好碰到斑馬線。等待行人10s后(人已走過),又用了8s時間勻加速至原來的速度。開始剎車時設為計時起點(即t0),則:

1)求小明與車3s末的瞬時速度;

2)求小明與車10內的位移;

3)求從開始制動到恢復原速這段時間內車的平均速度大小。

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【題目】圖甲為磁帶錄音機的磁帶盒,可簡化為圖乙所示的傳動模型,A、B為纏繞磁帶的兩個輪子,兩輪的半徑均為r,在放音結束時,磁帶全部繞到了B輪上,磁帶的外緣半徑R=3r,現在進行倒帶,使磁帶繞到A輪上.倒帶時A輪是主動輪,其角速度是恒定的,B輪是從動輪,則在倒帶的過程中下列說法正確的是( )

A.倒帶開始時A、B兩輪的角速度之比為1:3

B.倒帶結束時A、B兩輪的角速度之比為1:3

C.倒帶過程中磁帶的運動速度變大

D.倒帶過程中磁帶的運動速度不變

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【題目】如圖所示電路中,定值電阻R2,滑動變阻器的最大阻值為R1,且R1>R2+r(r為電源內阻),在滑動變阻器的滑動頭P由左端a向右滑動的過程中,以下說法正確的是(  )

A. 電壓表的示數變大

B. R2消耗的功率先變大后變小

C. 滑動變阻器消耗的功率先變大后變小

D. 滑動變阻器R1兩端的電壓變化量大于R2兩端的電壓變化量

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【題目】AB兩球質量分別為m1m2,用一勁度系數為k的彈簧相連,一長為L1的細線與m1相連,置于水平光滑桌面上,細線 的另一端拴在豎直軸OO′ 上,如圖所示。當m1m2均以角速度ωOO′ 做勻速圓周運動時,彈簧長度為L2,求:

1)此時彈簧伸長量;

2)繩子彈力;

3)將線突然燒斷瞬間AB兩球的加速度大小分別是多少。

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【題目】如圖所示為兩組平行金屬板一組豎直放置一組水平放置今有一質量為m的電子電量為e靜止在豎直放置的平行金屬板的A經電壓U0加速后通過B點進入兩板間距為d電壓為U的水平放置的平行金屬板間若電子從兩塊水平平行板的正中間射入且最后電子剛好能從右側的兩塊平行金屬板穿出A、B分別位于兩塊水平板的中線上。求:

(1)電子通過B點時的速度大小;

(2)右側平行金屬板的長度

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【題目】甲、乙兩車在同一水平道路上,一前一后相距x6 m,乙車在前,甲車在后,某時刻兩車同時開始運動,兩車運動的過程如圖所示,則下列表述正確的是(  )

A. t4 s時兩車相遇

B. t4 s時甲車在前,乙車在后

C. 兩車有兩次相遇

D. 兩車有三次相遇

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同步練習冊答案
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