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【題目】如圖所示，圓形的光學儀器（斜線陰影）內有一個半徑為2R的圓形空腔，空腔左面側壁上有一臺激光器，可以沿空腔的直徑方向發出在真空中速度為c的激光束。空腔中放置了一個比空腔略小（半徑可視為2R）的折射率為2的透明圓柱狀光學材料，光學材料的圓心在空腔的圓心O點，并且材料中被挖掉了一塊半徑為R的截面為半圓形的柱體（圓心和O點重合），挖掉的部分為真空。（反射與折射在同一界面時只考慮折射）

①求激光從發出到照射到空腔壁的時間。

②激光器始終開啟，若光學材料圍繞空腔圓心O點順時針轉動900，空腔壁上能被激光照射到的圓弧長度為多少？（只考慮折射光線照射的圓弧長度）

【答案】(1) (2)

【解析】（1）光在半圓真空中的傳播時間為

介質中光速為傳播距離為3R；

介質中傳播時間為：

傳播的總時間

（2）在O處，光從光密介質射入光疏介質，發生全反射的臨界角為C，則sinC=1/n

解得C=300，

所以照射的弧長范圍為

練習冊系列答案

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【題目】如圖甲所示，電阻不計且間距為L=1m的光滑平行金屬導軌豎直放置，上端連接阻值為R=2Ω的電阻，虛線OO′下方有垂直于導軌平面向內的勻強磁場。現將質量為m=0.3kg、電阻不計的金屬桿ab從OO′上方某處由靜止釋放，下落過程中與導軌保持良好接觸且始終水平。在金屬桿ab下落0.3m的過程中，其加速度a與下落距離h的關系圖象如圖乙所示。已知ab進入磁場時的速度v0=2.0m/s，取g=10m/s2．則下列說法正確的是

A. 進入磁場后，金屬桿ab中電流的方向由a到b

B. 勻強磁場的磁感應強度為2.0T

C. 金屬桿ab下落0.3m時，其速度為1.0m/s

D. 金屬桿ab下落0.3m的過程中，R上產生的熱量為0.75J

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【題目】圖甲為某同學研究自感現象的實驗電路圖,用電流傳感器顯示各時刻通過線圈L的電流。電路中電燈的電阻R1=6.0 Ω,定值電阻R=2.0 Ω,AB間電壓U=6.0 V。開關S原來閉合,電路處于穩定狀態,在t1=1.0×10-3 s時刻斷開開關S,此時刻前后電流傳感器顯示的電流隨時間變化的圖線如圖乙所示。則線圈L的直流電阻 RL=____;斷開開關后通過電燈的電流方向為____(選填“向左”或“向右”);在t2=1.6×10-3 s時刻線圈L中的感應電動勢的大小為____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從離地高20 m 處水平拋出一個石塊，測得其落地時的速度大小為25m/s.若不計空氣阻力，g取10 m/s2.求：

(1) 石塊從拋出到落地的時間

(2) 石塊拋出時的速度；

（3）石塊落地時的速度方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一光滑的半徑為R的半圓形軌道放在水平面上，一個質量為m的小球以某一速度沖上軌道，當小球將要從軌道口飛出時，通過傳感測得軌道所受的壓力為0.5 mg.則：

(1)小球在B點的速度是多少？

(2)小球落地點C距B處的水平距離是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，PQMN與CDEF為兩根足夠長的固定平行金屬導軌，導軌間距為L.PQ、MN、CD、EF為相同的弧形導軌；QM、DE為足夠長的水平導軌．導軌的水平部分QM和DE處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B.a、b為材料相同、長都為L的導體棒，跨接在導軌上.已知a棒的質量為3m、電阻為R，b棒的質量為m、電阻為3R，其它電阻不計.金屬棒a和b都從距水平面高度為h的弧形導軌上由靜止釋放，分別通過DQ、EM同時進入勻強磁場中，a、b棒在水平導軌上運動時不會相碰.若金屬棒a、b與導軌接觸良好，且不計導軌的電阻和棒與導軌的摩擦．

(1)金屬棒b向左運動速度減為0時金屬棒a的速度多大?

(2)金屬棒a、b進入磁場后，如先離開磁場的某金屬棒在離開磁場前已勻速運動，此棒從進入磁場到勻速運動的過程電路中產生的焦耳熱多大?

(3)從兩棒達到水平導軌至金屬棒b向左運動速度減為0時兩棒運動總路程?

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【題目】（1）在“研究平拋物體運動”的實驗中，可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速度。實驗簡要步驟如下：

A．讓小球多次從______________位置上滾下，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；

B．安裝好器材，注意斜槽末端水平和平板豎直，記下斜槽末端O點和過O點的豎直線，檢測斜槽末端水平的方法是____________________________________。

C．測出曲線上某點的坐標x 、y ，用v0 = ____________，算出該小球的平拋初速度，實驗需要對多個點求v0的值，然后求它們的平均值。

D．取下白紙，以O為原點，以豎直線為軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋軌跡。

上述實驗步驟的合理順序是____________只排列序號即可）。

（2）如圖所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm。若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為vo=______（用L、g表示），其值是_____（取g=9.8m/s2 ），小球在b點的速率是______。