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培優(yōu)臨界狀態(tài)的假設解決物理試題輔導專題訓練及詳細答案-資料下載頁

2025-04-02 00:19本頁面
  

【正文】 可得,0~3s時間內(nèi)A滑動的距離為:m=16m由于=24m故A、B碰撞前B已停止運動,假設成立。(2)由(1)可知=3s時,A、B尚未發(fā)生碰撞,故A、B碰撞前瞬間A的速度大小為:=8m/s經(jīng)分析可知解得:=4s(3)設碰撞后瞬間A、B的速度分別為、有:解得:=4m/s(為負值,說明的方向水平向左),=4m/s設A、B碰撞后滑行的距離分別為LL2,有:,根據(jù)動能定理有:解得:x=10m12.如圖所示,寬度為d的勻強有界磁場,磁感應強度為B,MN和PQ是磁場左右的兩條邊界線,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子沿圖示方向垂直射入磁場中,θ=45o,要使粒子不能從右邊界PQ射出,求粒子入射速率的最大值為多少? 【答案】【解析】【詳解】用放縮法作出帶電粒子運動的軌跡,如圖所示,當其運動軌跡與PQ邊界線相切于C點時,這就是具有最大入射速率vmax的粒子的軌跡,由圖可知:R(1cos45o)=d又Bqvmax=m聯(lián)立可得:vmax=13.半徑為R的半圓柱形玻璃磚,橫截面如圖所示.O為圓心,已知玻璃的折射率為.當光由玻璃射向空氣時,發(fā)生全反射的臨界角為,一束與ΜΝ平面成的平行光束射到玻璃磚的半圓柱面上,經(jīng)玻璃折射后,有部分光能從MN平面上射出.求能從MN平面射出的光束的寬度為多少?【答案】【解析】圖中,BO為沿半徑方向入射的光線,在O點正好發(fā)生全反射,入射光線③在C點與球面相切,此時入射角,折射角為r,則有即這表示在C點折射的光線將垂直MN射出,與MN相交于E點.MN面上OE即是出射光的寬度.14.景觀燈是現(xiàn)代景觀不可缺少的部分,其中有一類景觀燈是為照亮建筑物而設計的投射燈,其簡化模型如圖所示。投射燈固定于地面A點,右側放置一塊高L=10cm,厚d=,折射率n=,玻璃磚上表面被遮擋,右端距建筑物的水平距離s=5m,不計玻璃磚左側面的折射影響。求:(i)玻璃磚的臨界角C;(ii)投射燈能照亮多高的建筑物?!敬鸢浮?ⅰ) ;(ⅱ)【解析】【分析】【詳解】(ⅰ)玻璃磚的臨界角解得(ⅱ)光路如圖所示照亮建筑物的最高處的光線對應玻璃磚中的折射角為α,則根據(jù)聯(lián)立解得h≈則燈光可以照射的高度H=h+L≈15.如圖為玻璃三棱鏡,其界面ABC為直角三角形,一光線以的人射角射到側面AB上,∠B=;若三棱鏡的另一側面BC上折射光線恰好消失。求:(i)玻璃的折射率;(ii)畫出光路圖?!敬鸢浮浚╥);(ii)【解析】【分析】【詳解】(i)光路圖如圖所示,入射光線與AB面的夾角為,折射角為θ,由折射定律可知,由幾何關系可知,入射在BC邊上的入射角為,此入射角為臨界角,則聯(lián)立求得(ii)光路圖如圖所示,光線最終從AC邊射出。
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