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精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】某半徑為r的行星,被厚度為h的大氣層所包圍,若大氣可視為折射率為n的勻質氣體,一束平行的太陽光與赤道平面平行射入大氣層,不考慮光在大氣內部傳播時的反射,到達行星表面的光全部被行星表面吸收,光在真空的傳播速度為c,求:

(1)光在大氣層中的最長傳播時間;

(2)能夠到達行星表面的入射光的半徑范圍。

【答案】(1)(2)nr

【解析】

(1)當入射平行光折射進入勻質氣體后,恰好與內表面相切時,在勻質氣體中傳播的距離最長,所傳播的時間也最長;(2)根據光的折射定律,結合幾何關系求解能夠到達行星表面的入射光的半徑范圍.

(1)當入射平行光折射進入勻質氣體后,恰好與內表面相切時,在勻質氣體中傳播的距離最長,所傳播的時間也最長,光路圖如圖所示,由幾何知識得光在勻質氣體中的最長傳播距離為:
光在勻質氣體中的傳播速度為:

由①②解得最長的傳播時間為:

(2)由折射定律得:

設入射光半徑為R,由幾何關系得:

由③④⑤解得:

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑平臺上,物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車上,車與水平面間的動摩擦因數不計,重力加速度為 g,(b)圖為物體A與小車的vt 圖像,由此可求出(  )

A. 小車上表面的長度

B. 物體A與小車B的質量之比

C. 物體A與小車B 上表面間的動摩擦因數

D. 小車B獲得的動能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】高中物理核心素養之一是培養科學的思維能力,在高中物理的學習中我們接觸了許多科學思維方法,如理想實驗法、控制變量法、微元法、類比法等。以下有關物理學史和所用物理學方法的敘述正確的是

A. 牛頓巧妙地運用扭秤實驗,應用了放大法成功測出萬有引力常量的數值并得出了萬有引力定律;

B. 用比值法定義的物理概念在物理學中占有相當大的比例,例如場強E=,加速度a=都是采用比值定義法;

C. 當物體本身的形狀和大小對所研究問題的影響忽略不計時,用質點來代替物體的方法叫假設法;

D. 在推導勻變速直線運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多很多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段的位移相加代表物體的位移,這里采用了微元法。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】光滑絕緣細桿與水平面成θ角固定,桿上套有一帶正電小球,質量為m,帶電量為q.為使小球靜止在桿上,可加一勻強電場.使小球可在桿上保持靜止。則所加電場的場強滿足( )

A.垂直于桿斜向上,場強大小為 B.豎直向上,場強大小為

C.垂直于桿斜向上,場強大小為 D.水平向右,場強大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻速轉動的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細線相連的質量相等的兩個物體AB,它們分居圓心兩側,質量均為m,與圓心距離分別為RA=rRB=2r,與盤間的動摩擦因數μ相同,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,當圓盤轉速加快到兩物體剛好還未發生滑動時,下列說法正確的是( )

A. 此時繩子張力為T=3mg

B. 此時圓盤的角速度為=

C. 此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外

D. 此時燒斷繩子,A仍相對盤靜止,B將做離心運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓弧形槽固定在地面上,COD為水平直徑,在光滑的半球形絕緣內壁有質量分別為mAmB兩帶同種電荷的小球,各自帶電量為qA、qBA、B兩小球與球心O點連線與豎直方向分別成37°、53°夾角,處于靜止狀態,則

A. 質量關系一定滿足mA> mB

B. 電荷量關系一定滿足qA> qB

C. 現用外力將小球B緩慢移動到球心O點正下方,A、B系統電勢能將減小

D. 突然向下撤去半球形凹槽,小球AB將做曲線運動,且A、B系統電勢能可能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的圓是一圓柱形勻強磁場區域的橫截面(紙面),磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向外.一電荷量為q(q>0)、質量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區域,射入點與ab的距離為.已知粒子射出磁場與射入磁場時速度方向間的夾角為60°,不計粒子的重力,求:

(1)粒子的速率是多大?

(2)粒子在磁場中的運動時間是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一輕彈簧原長為2R,其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處,另一端位于直軌道上B處,彈簧處于自然狀態,直軌道與一半徑為 的光滑圓弧軌道相切于C點,AC=7RAB、C、D均在同一豎直平面內。質量為m的小物塊PC點由靜止開始下滑,最低到達E點(未畫出),隨后P沿軌道被彈回,最高點到達F點,AF=4R,已知P與直軌道間的動摩擦因數,重力加速度大小為g。(取sin370=0.6,cos370=0.8)

(1)求P第一次運動到B點時速度的大小。

(2)求P運動到點時彈簧的彈性勢能。

(3)改變物塊P的質量,將P推至E點,從靜止開始釋放。已知P自圓弧軌道的最高點D處水平飛出后,恰好通過G點。G點在C點左下方,與C點水平相距、豎直相距R,求P運動到D點時速度的大小和改變后P的質量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線 cd 上、下方區域存在方向相同但強弱不同的勻強磁場,帶電粒子從邊界ab 上的 O 點垂直磁場方向射入磁場,經磁場偏轉后從邊界 ab 上的 P 點射出,現改變虛線 cd 上方磁感應強度的大小,使之變為原來的 2 倍,讓該粒子仍以速度 v0 O 處沿原方向射入磁場,經磁場偏轉后從邊界 ab 上的 P點射出,不計粒子的重力,下列關于粒子的說法正確的是

A. 改變磁場后,粒子離開直線 ab 時的位置不變

B. 改變磁場后,粒子離開直線 ab 時的速度大小不變

C. 改變磁場后,粒子離開直線 ab 時的速度方向不變

D. 改變磁場后,粒子離開直線 ab 所用時間不變

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同步練習冊答案
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