分析 ①根据题意作出光路图,由折射定律和几何知识求光在C点发生折射的折射角的正弦值;
②根据v=$\frac{c}{n}$求出细激光束在小球中传输的速度,由几何关系求出光束在小球中传输的距离,再求传播的时间.
解答 解:①在由直线BC与小球球心O所确定的平面中,激光光束两次折射的光路BCDE如图所示.图中入射光线BC与出射光线DE的延长线交于G,按照光折射定律有 sinα=nsinβ,式中 α与β分别是相应的入射角和折射角.
由几何关系有 sinα=$\frac{l}{r}$
则得 sinβ=$\frac{l}{nr}$
②根据n=$\frac{c}{v}$得 v=$\frac{c}{n}$
光线在介质中传播的路径CD的长为 s=2rcosβ
光束在小球中传输的时间 t=$\frac{s}{v}$=$\frac{2rcosβ}{v}$=$\frac{2r\sqrt{1-si{n}^{2}β}}{v}$=$\frac{2r\sqrt{1-\frac{{l}^{2}}{{n}^{2}{r}^{2}}}}{\frac{c}{n}}$=$\frac{2\sqrt{{n}^{2}{r}^{2}-{l}^{2}}}{c}$
答:
①光在C点发生折射的折射角的正弦值是$\frac{l}{nr}$;
②细激光束在小球中传输的时间是$\frac{2\sqrt{{n}^{2}{r}^{2}-{l}^{2}}}{c}$.
点评 光在真空中的速度c、光速公式v=$\frac{c}{n}$和折射定律是考试的热点,掌握要牢固.本题的关键是根据题意作出光路图,由几何知识求有关角度和距离.
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 做曲线运动的物体,可能受力平衡 | |
B. | 做曲线运动的物体,位移的大小可能和路程大小相等 | |
C. | 做曲线运动的物体,速度和加速度一定在不断发生变化 | |
D. | 做曲线运动的物体,速度方向是在曲线上该点的切线方向 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | a光对水的折射率比b光的对水的折射率小 | |
B. | 经水面反射的光线c也可能分为两束 | |
C. | 在真空中a光的速度比b光的速度大 | |
D. | 若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,则从水面上方观察,a光将先消失 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | A、B两球的初速度之比为1:4 | |
B. | A、B两球的初速度之比为1:2$\sqrt{2}$ | |
C. | 若两球同时抛出,则落地的时间差为$\sqrt{\frac{2g}{h}}$ | |
D. | 若两球同时落地,则两球抛出的时间差为($\sqrt{2}$-1)$\sqrt{\frac{2h}{g}}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 小球的机械能减少了mgh | B. | 小球克服阻力做的功为mg(H+h) | ||
C. | 小球所受阻力的冲量等于m$\sqrt{2gH}$ | D. | 小球动量的改变量大小等于m$\sqrt{2gH}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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