[物理--选修3-4](1)如图1所示为xy平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象,波速为1cm/s,此时P点沿-y轴方向运动,关于图上x=0.3cm
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[物理--选修3-4](1)如图1所示为xy平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象,波速为1cm/s,此时P点沿-y轴方向运动,关于图上x=0.3cm
题型:不详
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[物理--选修3-4]
(1)如图1所示为xy平面内沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图象,波速为1cm/s,此时P点沿-y轴方向运动,关于图上x=0.3cm处的Q点的说法正确的是______
A.t=0时,速度方向沿-y轴方向
B.t=0.1s时,速度最大
C.t=0.1s时,加速度方向沿-y轴方向
D.t=0.3s时,加速度为零
(2)一半径为R的
1
4
球体放置在水平面上,球体由折射率为
3
的透明材料制成.现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从球体竖直表面射出,如图所示.已知入射光线与桌面的距离为
3
R
2
.求出射角θ.
答案
(1)根据图象可知该波的波长为0.4cm.
根据公式T=
λ
v
,则该波的周期T=
0.4cm
1cm/s
=0.4s
.
又因为t=0时刻时P点沿-y轴方向运动,所以该波向-x方向传播.
故t=0时,Q点向+y轴方向运动.故A错误.
t=0.1s时,即经过了
1
4
T
,Q点从平衡位置向上运动到了最高点,此时速度为零.故B错.
t=0.1s时,Q点从平衡位置运动到了最高点,此时受回复力向下,即-y轴方向,故加速度方向沿-y轴方向.故C正确.
t=0.3s时,即经过了
3
4
T
,此时Q点运动到了向下的最大位移处,所受的回复力向上最大,故加速度向上最大.故D错.
故答案为C.
(2)设入射光线与1/4球体的交点为C,连接OC,OC即为入射点的法线.因此,图中的角α为入射角.过C点作球体水平表面的垂线,垂足为B.依题意,∠COB=α.又由△OBC知
sinα=
3
2
…①
设光线在C点的折射角为β,由折射定律得
sinα
sinβ
=
3
…②
由①②式得β=30°
由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见图)为30°.由折射定律得
sinγ
sinθ
=
1
3
因此
sinθ=
3
2
,解得θ=60°
举一反三
A与B是两束平行的单色光,它们从空气射入水中的折射角分别为r
A
、r
B
,若r
A
>r
B
;则( )
A.在空气中A的波长大于B的波长
B.在水中A的传播速度大于B的传播速度
C.A的频率大于B的频率
D.在水中A的波长小于B的波长
题型:不详
难度:
|
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一束单色光从空气射入水中,下列说法正确的是( )
A.光的频率变大
B.光的频率不变
C.光的波长变长
D.光的波长不变
题型:不详
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|
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一束光从真空射人某介质,当入射角为45°时,其折射角为30°,则该介质的折射率为n______.
题型:不详
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|
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已知水的折射率是n=
4
3
,当在水面下
7
m深处放一强点光源时,看到透光水面的最大直径是多大?当此透光水面的直径变大时,光源正在上浮还是正在下沉?(请通过作图说明)
题型:不详
难度:
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某介质的折射率为
3
,一束光由该介质射向空气,如下光路图中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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