1、物理自招應(yīng)試指導(dǎo)第1頁第1頁專項5電場 電勢 帶電粒子在電場中運動主講：王玉水第2頁第2頁靜電場基本概念 電場與電勢（電場力做功特點），電勢能等疊加原理在靜電場中應(yīng)用帶電粒子在電場中運動加速（牛頓運動定律和動能定理） 偏轉(zhuǎn)（運動合成與分解）電容器問題電容器電容 平行板電容器電容電容器串聯(lián) 并聯(lián)電容器儲能公式第3頁第3頁 如圖所表示，在空間坐標(biāo)系Oxy中，A、B兩處固定兩個電荷量分別為+cq和q，A、B位于O點兩側(cè)，距離O點距離均為a，擬定空間中電勢為零等勢面所滿足方程。+cqqABzyOx真題解讀第4頁第4頁解析: 空間任一點P（x，y）電勢為由電勢為零得即若c=1，零勢面為x=0平面即yoz

2、平面；若 ，零勢面為球面。第5頁第5頁 空間有勻強電場E0，兩個質(zhì)量均為m小球A、B，A球帶電q0，B球不帶電，不計重力。t=0時兩球靜止，且相距L，AB方向與E0方向相同，t=0時刻，A開始受電場力作用而運動。AB間發(fā)生彈性正碰，且無電量轉(zhuǎn)移，求兩球間第8次正碰到第9次正碰之間需要時間。ABm, q0m真題解讀第6頁第6頁 解析：第一次碰撞前A球速度為v，B球速度為零，碰后速度互換；第二次碰撞前A球速度為2v，B球速度為v；第三次碰撞前A球速度3v，B球速度為2v；依次類推，第8次碰撞前A球速度為8v，B球速度為7v，碰后速度互換；第9次碰撞前A球速度為9v。而小球加速度為 由勻加速速度關(guān)系

3、式 ，得 而 因此第7頁第7頁 有一孤立平行板電容器，極板面積為S，板間距離為d。設(shè)該電容器極板帶電Q時，極板間電勢差為U，若再在兩板間平行插入厚度為t，且含有與電容器極板面積相同金屬平板，外界要做功為多少？真題解讀第8頁第8頁解析：平行板電容器電容為 電容器儲存電場能為 插入金屬板后，電容器電容為電容器儲存電場能為外界做功為 注：本題還能夠利用 ， ， ，形式不同，但實質(zhì)相同。第9頁第9頁 如圖所表示，三個面積均為S金屬板A、B、C水平放置，A、B相距d1，B、C相距d2，A、C接地，構(gòu)成兩個平行板電容器；上板A中央有小孔D，B板開始不帶電。質(zhì)量為m，電荷量為q (q0)液滴從小孔D上方高度

4、為h處P點由靜止開始一滴一滴落下。假設(shè)液滴接觸B板可馬上將電荷所有傳給B板，液滴間靜電互相作用可忽略，重力加速度取g。 P D h d1 d2 A B C真題解讀第10頁第10頁(1) 若某帶電液滴在A、B板之間做勻速直線運動，此液滴是從小孔D上方落下第幾滴？解析：（1）若液滴做勻速運動時，B板電量為Q，B板上表面電量為Q1，下表面電量為Q2，則 AB板和BC板電容器電容為 電壓分別為 ； 由于UBA=UBC，得 因此Q1為 第11頁第11頁于是A、B板間電場強度為 由平衡條件mg=qE，得 于是，液滴數(shù)為 因此下落液滴是第（n+1）。第12頁第12頁（2） 若發(fā)覺第N滴帶電液滴在B板上方某點

5、轉(zhuǎn)為向上運動，求此點與A板距離H。（以空氣為介質(zhì)平行板電容器電容C=S/4kd，式中S為極板面積，d為極板間距，k為靜電常數(shù)）。 解析：第（N1）滴落在B板上，由（1）問可知B板上表面電量為 場強 由功效原理，得 故 其中，E見前式。第13頁第13頁4塊相同正方形金屬薄平板從左至右依次平行放置，任意兩個相鄰平板之間距離都相等，且平板邊長遠不小于平板之間間距。平板從左至右依次編號為1、2、3、4，如圖。其中第1塊帶凈電荷q1（2）。試依據(jù)圖線提供信息，擬定這兩個點電荷所帶電荷符號、電量大小以及它們在x軸上位置。xO0 x0 x0能力拓展第23頁第23頁xO0 x0 x0分析：由圖象可知，兩個電荷

6、是異種電荷，正電荷Q1位于x=0，負(fù)電荷Q2位于x軸負(fù)半軸上，設(shè)橫坐標(biāo)為d，于是有第24頁第24頁總電量為+Q電荷均勻分布在半徑為R固定絕緣環(huán)上，今將電量為q、質(zhì)量很小質(zhì)點A以v0=10m/s初速度由圓環(huán)中心O點沿軸線射出，如圖所表示。若質(zhì)點A可沿軸線運動到最遠處P點，已知 OP=3R，試求：（1）若使質(zhì)點A能夠從O點沿軸線到達無窮遠處，其初速度至少為多少？APOxv0能力拓展第25頁第25頁（2）若將質(zhì)點A換成質(zhì)量相同、q=+q質(zhì)點B，初速度仍為v0=10m/s，那么質(zhì)點B到達P點速度為多少？ APOxv0第26頁第26頁如圖所表示，在水平光滑絕緣桌面上，有三個帶正電質(zhì)點1、2、3 ，位于邊

7、長為L等邊三角形三個頂點處。三個質(zhì)點質(zhì)量皆為m ，帶電量皆為q。質(zhì)點1、3之間和2、3之間用絕緣輕而細剛性桿相連，在3連接處為無摩擦鉸鏈，1、2之間用細線相連。已知開始時三個質(zhì)點速度為零，現(xiàn)將細線剪斷，試求在此后運動過程中，質(zhì)點3最大速度。LLL12 3能力拓展第27頁第27頁LLL12 3LL12 3v1v2v3第28頁第28頁帶正電q小球A從靜止開始在勻強電場E中運動，與前方相距l(xiāng)不帶電絕緣小球B發(fā)生彈性碰撞，已知兩小球質(zhì)量相等。求從開始到發(fā)生k次碰撞電場對小球A所做功。不計小球重力。ABm, q0m能力拓展第29頁第29頁ABm, q0m第一次碰撞前A球速度為v，B球速度為零；第二次碰撞

8、前A球速度為2v，B球速度為v；第三次碰撞前A球速度3v，B球速度為2v；依次類推，第k次碰撞前A球速度為kv，B球速度為（k1）v。第30頁第30頁專項6、帶電粒子在電磁場中運動帶電粒子在磁場中運動有界磁場中運動（平面幾何 解析幾何） 等距螺旋運動帶電粒子在電磁場中運動（力矢量表示 疊加原理應(yīng)用）洛倫茲力應(yīng)用回旋加速器 Hall效應(yīng) 磁聚焦（等距螺旋運動）質(zhì)譜儀等第31頁第31頁 如圖所表示，水平面上放有質(zhì)量為m，帶電+q滑塊，滑塊和水平面之間動摩擦系數(shù)為，水平面所在位置有場強大小為E，方向水平向右勻強電場，和垂直于紙面向里磁感應(yīng)強度為B勻強磁場，若a區(qū)域 有垂直于紙面向外勻強磁場，磁感應(yīng)強

9、度大小也為B。質(zhì)量為m、電荷量為q（q0）粒子沿x軸從原點射入磁場。(l)若粒子在磁場中軌道半徑為 2a，求其軌跡與x軸交點橫坐標(biāo)；(2)為使粒子返回原點，粒子入射速度應(yīng)為多大?第43頁第43頁2.已知一個質(zhì)量為m、電荷量為q帶電粒子，由原點O開始進入一個垂直于xy平面勻強磁場中，初速為v，方向沿x正方向。以后，粒子通過y軸上P點，此時速度方向與y軸夾角為30，P到O距離為L，如圖所表示。不計重力影響。請你設(shè)計一個圓形區(qū)域分布磁場，除了滿足上述條件外，還要求這個磁場區(qū)域最小，寫出該磁場磁感強度B大小、圓心磁場區(qū)圓心位置和半徑。xyOvP30第44頁第44頁由幾何關(guān)系能夠求得帶電粒子作勻速圓周運

10、動半徑為R=L/3,于是磁場磁感應(yīng)強度xyOvP30CA圓心磁場圓心位置為第45頁第45頁3近代材料生長和微加工技術(shù)，可制造出一個使電子運動限制在半導(dǎo)體一個平面內(nèi)（二維）微結(jié)構(gòu)器件，且可做到電子在器件中像子彈同樣飛行，不受雜質(zhì)原子射散影響。這種特點可望有新應(yīng)用價值。圖1所表示為四端十字形二維電子氣半導(dǎo)體，當(dāng)電流從1端進入時，通過控制磁場作用，可使電流從2，3，或4端流出。對下面摸擬結(jié)構(gòu)研究，有助于理解電流在上述四端十字形導(dǎo)體中流動。第46頁第46頁在圖2中，a、b、c、d為四根半徑都為R圓柱體橫截面，彼此靠得很近，形成四個寬度極窄狹縫1、2、3、4，在這此狹縫和四個圓柱所包圍空間（設(shè)為真空）存

11、在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面指向紙里。以B表示磁感應(yīng)強度大小。一個質(zhì)量為m、電荷量為q帶正電粒子，在紙面內(nèi)以速度v0沿與a、b都相切方向由縫1射入磁場內(nèi)，設(shè)粒子與圓柱表面只發(fā)生一次碰撞，碰撞是彈性，碰撞時間極短，且碰撞不改變粒子電荷量，也不受摩擦力作用。試求B為何值時，該粒子能從縫2處且沿與b、c都相切方向射出。1234abcd1234v0第47頁第47頁abcd1234v0解析幾何辦法x2+(yr)2=r2x=2RRsin450y=RR cos450r=3R第48頁第48頁4.如圖所表示，M、N為兩塊帶等量異種電荷平行金屬板，S1、S2為板上正正確小孔，N板右側(cè)有兩個寬度均為d勻強磁場區(qū)域

12、，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向分別垂直于紙面向外和向里，磁場區(qū)域右側(cè)有一個熒光屏，取屏上與S1、S2共線O點為原點，向上為正方向建立x軸M板左側(cè)電子槍發(fā)射出熱電子經(jīng)小孔S1進入兩板間，電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度能夠忽略(1)當(dāng)兩板間電勢差為U0時，求從小孔S2射出電子速度v0；第49頁第49頁(2)求兩金屬板間電勢差U在什么范圍內(nèi)，電子不能穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上第50頁第50頁(3)若電子能夠穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上，求電子打到熒光屏上位置坐標(biāo)x和金屬板間電勢差U函數(shù)關(guān)系若電子在磁場區(qū)域做圓周運動軌道半徑為 r，穿過磁場區(qū)域打到熒光屏上位置坐標(biāo)為x ，則由圖中軌跡圖可得因此，電子打到

13、熒光屏上位置坐標(biāo)x和金屬板間電勢差U函數(shù)關(guān)系為第51頁第51頁Sd高頻電源導(dǎo)向板B5.在PET設(shè)備中，需要使用回旋加速器加速質(zhì)子，如圖所表示，加速器兩個金屬D形盒半徑為R，兩盒間距為d，在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S，勻強磁場磁感應(yīng)強度為B，方向如圖所表示。質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為e。設(shè)質(zhì)子從粒子源S進入加速電場時初速度不計，質(zhì)子在加速器中運動總時間為t（其中已略去了質(zhì)子在加速電場中運動時間），質(zhì)子在電場中加速次數(shù)于回旋半周次數(shù)相同，加速質(zhì)子時電壓大小可視為不變。第52頁第52頁（1）求此加速器所需高頻電源頻率f和加速電壓U。質(zhì)子回旋周期T為質(zhì)子加速后最大動能為設(shè)質(zhì)子在電場中加速次數(shù)為n，則第5

14、3頁第53頁（2）試推證當(dāng)Rd時，質(zhì)子在電場中加速總時間相對于在D形盒中回旋時間可忽略不計（質(zhì)子在電場中運動時，不考慮磁場影響）。在電場中加速總時間t1為在D形盒中回旋總時間t2為若dR，加速時間可忽略不計。第54頁第54頁6在通電螺繞環(huán)平均半徑R處有點源P，由P點沿磁感線方向注入孔徑角為20很小（0bc）矩形截面長棒，由半導(dǎo)體銻化銦制成，棒中有平行于a邊電流I通過，該棒放置在垂直于c邊向外磁場B中，電流I所產(chǎn)生磁場忽略不計，該電流載流子為電子，在只有電場E存在時，電子在半導(dǎo)體中平均速度v=E，其中為遷移率。acbBI（1）擬定棒中所產(chǎn)生上述電流總電場大小和方向；第59頁第59頁acbBI（2

15、）計算夾c邊兩表面上相對兩點之間電勢差；（3）假如電流和磁場都是交變，且分別為I=I0sint，B=B0sin(t+)求（2）中電勢差直流分量表示式。第60頁第60頁專項七、電磁感應(yīng)綜合問題與動生電動勢相關(guān)問題含電容器問題含源問題定軸轉(zhuǎn)動導(dǎo)體桿切割磁感線問題靈活應(yīng)用，法拉第圓盤發(fā)電機（或電動機） 功、功率和能量問題，電路產(chǎn)生電能等于克服安培力做功數(shù)學(xué)辦法應(yīng)用 函數(shù)圖象物理意義第61頁第61頁與感生電動勢相關(guān)問題感生電動勢和渦旋電場計算復(fù)雜電路計算第62頁第62頁1.如圖，平行長直金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距為l，一端接有阻值為R電阻，整個導(dǎo)軌處于豎直向下勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。一根質(zhì)量為

16、m金屬桿置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。己知金屬桿在導(dǎo)軌上開始運動初速度大小為v0，方向平行于導(dǎo)軌。忽略金屬桿與導(dǎo)軌電阻，不計摩擦。當(dāng)金屬桿運動到總路程（01）倍時，求安培力瞬時功率。第63頁第63頁對于微元過程應(yīng)用動量定理兩邊求和得總路程S設(shè)路程為S時，速度為v，同理可得于是，可得到瞬時速度故安培力瞬時功率第64頁第64頁2.在傾角為足夠長兩光滑平行金屬導(dǎo)軌上，放一質(zhì)量為m，電阻不計金屬棒ab，所在空間有磁感應(yīng)強度為B勻強磁場，方向垂直軌道平面向上，導(dǎo)軌寬度為d，如圖所表示，電源電動勢為E，電源內(nèi)阻為r，導(dǎo)軌電阻不計，電容器電容為C。求（1）當(dāng)開關(guān)S接1時，棒ab穩(wěn)定速度是多大？（2）當(dāng)開

17、關(guān)S接2時，達到穩(wěn)定狀態(tài)時，棒ab將做何運動？ECBSab12)第65頁第65頁（1）當(dāng)開關(guān)S接1時，棒ab穩(wěn)定速度是多大？ECBSab12)當(dāng)ab棒穩(wěn)定期，安培力大小等于重力沿導(dǎo)軌分力，此時，電源電動勢E成為反電動勢，于是有第66頁第66頁（2）當(dāng)開關(guān)S接2時，達到穩(wěn)定狀態(tài)時，棒ab將做何運動？ECBSab12)設(shè)ab棒任一時刻t速度為v，加速度為a，此時電流為i=Q/t，由牛頓運動定律，得ab兩端電勢差與電容器兩端電勢差相等，有第67頁第67頁3、如圖所表示，已知電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，與電阻R連接后再與足夠長間距為L平行金屬導(dǎo)軌相連接，ab為可在導(dǎo)軌上自由滑動金屬桿。金屬桿和導(dǎo)軌電阻忽

18、略不計，彼此間有滑動摩擦力f（可視為恒力），垂直于導(dǎo)軌平面有勻強磁場B（1）求電鍵S閉合后金屬桿極限速度vl；SRbEaB第68頁第68頁（2）假如這一極限速度vl是磁場B函數(shù)，問B取何值時，極限速度vl有最大值？此時相應(yīng)電流是多大？SRbEaB第69頁第69頁（3）假如rR，當(dāng)ab桿速度為vp時，電源有最大輸出功率Pmax，求Pmax與vp關(guān)系式。SRbEaB第70頁第70頁4如圖所表示，兩個金屬輪A1、A2，可繞通過各自中心并與輪面垂直固定光滑金屬細軸O1和O2轉(zhuǎn)動，O1和O2互相平行，水平放置，每個金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)構(gòu)成，A1輪輻條長為a1、電阻為R1，A2輪輻條長為a2、電阻

19、為R2，連接輻條金屬環(huán)寬度與電阻都能夠忽略。半徑為a0絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起，一條細繩一端固定在D邊沿上某點，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m重物P，當(dāng)P下落時，通過細繩帶動D和A1繞O1軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中，A1、A2保持接觸，無相對滑動；兩輪與各自細軸之間保持良好電接觸；兩細軸通過導(dǎo)線與一阻值為R電阻相連，除R和A1、A2兩輪中輻條電阻外，所有金屬電阻都不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B勻強磁場中，磁場方向與轉(zhuǎn)軸平行，現(xiàn)將P釋放，試求P勻速下落時速度。第71頁第71頁PA1A2BRDO1O2a1a2解：當(dāng)P勻速下落，設(shè)其速度為v，則A1角速度為1，A2角速度為2，則第72頁第72

20、頁5.電子感應(yīng)加速器基本原理下列：一個圓環(huán)真空室處于分布在圓柱形體積內(nèi)磁場中，磁場方向沿圓柱軸線，圓柱軸線過圓環(huán)圓心并與環(huán)面垂直。圓中兩個同心實線圓代表圓環(huán)邊界，與實線圓同心虛線圓為電子在加速過程中運營軌道。已知磁場磁感應(yīng)強度B隨時間t改變規(guī)律為B(t)=B0 sin(2t/T) ，其中T為磁場改變周期。B0為不小于0常量。當(dāng)B為正時，磁場方向垂直于紙面指向紙里。若連續(xù)地將初速度為v0電子沿虛線圓切線方向注入到環(huán)內(nèi)（如圖所表示），則電子在該磁場改變一個周期內(nèi)也許被加速時間是從t= 到t= 。v0第73頁第73頁B(t)=B0 sin(2t/T)v0BtO第74頁第74頁6.二分之一徑為R光滑絕

21、緣大圓環(huán)上套有一質(zhì)量為 m帶電為+q輕環(huán)。大圓環(huán)水平放置，與一強度為B0均勻恒定磁場垂直。從時間t=0開始該磁場變?yōu)?B(t)=B0+t，且 0。求任意時刻小環(huán)對大圓環(huán)作用力表示式。Bm第75頁第75頁7.如圖所表示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，每根導(dǎo)軌每米電阻為r，導(dǎo)軌端點P、Q用電阻能夠忽略導(dǎo)線相連接，兩導(dǎo)軌間距離l，有隨時間改變勻強磁場垂直于水平面，已知磁感強度B與時間關(guān)系B=kt，其中k為不小于零恒量。一電阻不計金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動，在滑動過程中保持與金屬導(dǎo)軌垂直，在t=0時刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定加速度從靜止開始向?qū)к壛硪欢嘶瑒樱蠼饘贄U所受安培力F

22、與時間t關(guān)系式。第76頁第76頁解：設(shè)金屬桿加速度為a，任意時刻t，磁通量電動勢為電阻為電流為安培力為第77頁第77頁基本辦法基爾霍夫定律利用等勢點、對稱性等辦法簡化電路專項八、例解電路問題電路試驗 試驗電路控制部分和測量部分 半偏法測電表內(nèi)阻 測電源電動勢和內(nèi)阻試驗第78頁第78頁1、由20個阻值均為R電阻構(gòu)成如圖所表示電路，計算A、B兩點間等效電阻RAB。 ABRAB=2R等勢點拆并第79頁第79頁2、（1）由單位長度電阻為r導(dǎo)線構(gòu)成如圖所表示正方形網(wǎng)絡(luò)系列電路。當(dāng)n=1時，正方形網(wǎng)絡(luò)邊長為L；求A,B兩點間等效電阻ABRAB=Lr第80頁第80頁AB（2）n=2時，小正方形網(wǎng)絡(luò)邊長為L/

23、3；求A、B兩點間等效電阻是多少？RAB=5Lr/6第81頁第81頁（3）n=3時，最小正方形網(wǎng)絡(luò)邊長為L/9。當(dāng)n=1、2、3時，求A、B兩點間等效電阻是多少？ABRAB=7Lr/9自相同性第82頁第82頁3.7根電阻均為R電阻絲，連成如圖所表示電阻網(wǎng)格，試求A、B兩點之間等效電阻。ABRRRRRRRRAB=7R/5ABI1I1I1I1I3I2I2第83頁第83頁4三只相同金屬圓圈，兩兩正交地連接成如圖所表示形狀，若每一只金屬圈電阻均為R，試求A、B兩點間等效電阻RAB。ABABR/4R/4R/4R/4R/8R/8R/8R/8RAB=5R/48第84頁第84頁5一電流表，其內(nèi)阻Rg=10.0

24、，假如將它與一阻值R0=49990定值電阻串聯(lián)，便可成為一量程U0=50V電壓表。現(xiàn)把此電流表改裝成一塊雙量程電壓表，兩個量程分別為U01=5V和U02=10V。當(dāng)用此電壓表5V擋去測量始終流電源兩端電壓時，電壓表示數(shù)為4.50V；當(dāng)用此電壓表10V擋去測量該電源兩端電壓時，電壓表示數(shù)為4.80V。問此電源電動勢為多少？第85頁第85頁設(shè)電流表量程為Ig，當(dāng)電流表與定值電阻R0串聯(lián)改裝成電壓表時，此電壓表內(nèi)阻R0=Rg+R0，由于此電壓表量程U0=50V，故有IgR0=U0電流表改裝成雙量程電壓表電路如圖所表示，圖中R1和R2是為把電流表改裝成雙量程電壓表必須串聯(lián)電阻，其值待求。用R1表示電壓

25、表量程U01=5V檔內(nèi)阻，則有R1=Rg+R15V10VRgR1R2A+第86頁第86頁5V10VRgR1R2A+設(shè)電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)用電壓表5V檔測電源兩端電壓時，電壓表示數(shù)為U1，已知U1=4.50V，設(shè)此時通過電壓表電流為I1，有U1+I1r=E，U1=I1R1當(dāng)用電壓表10V檔測量該電源兩端電壓時，電壓表示數(shù)為U2，已知U2=4.80V，設(shè)此時通過電壓表電流為I2，有U2+I2r=E，U2=I2R2E=5.14V第87頁第87頁6.滑動變阻器慣用來限流和分壓，其原理電路分別如圖1和圖2所表示。已知電源兩端電壓為U（內(nèi)阻不計），負(fù)載電阻為R0，滑動變阻器總電阻為R，總匝數(shù)為N，

26、A、C段電阻為RAC。（1）在圖1中，當(dāng)滑動端C移動時，電流I最小改變量I為多少（設(shè)變阻器每匝阻值R0）？UABIR0C第88頁第88頁（2）在圖1中，為使在整個調(diào)整范圍內(nèi)電流I最小改變量I小于I0.1%，滑動變阻器匝數(shù)N不得小于多少匝？UABIR0C當(dāng)R AC0，I/I最大第89頁第89頁（3）在圖2中，滑線變阻器額定電流Ie不得小于多少？UABIR0C當(dāng)R ACR，I最大第90頁第90頁（4）在圖2中，設(shè)RRAC，第91頁第91頁專項九、光學(xué)概要光反射與折射定律光全反射及其應(yīng)用透鏡折射成像以及簡樸光路作圖光雙縫干涉第92頁第92頁1.如圖所表示，一細長圓柱形均勻玻璃棒，其一個端面是平面（垂

27、直于軸線），另一個端面是球面，球心位于軸線上。既有一很細光束沿平行于軸線方向且很靠近軸線入射。當(dāng)光從平端面射入棒內(nèi)時，光線從另一端面射出后與軸線交點到球面距離為a；當(dāng)光線從球形端面平行軸線射入棒內(nèi)時，光線在棒內(nèi)與軸線交點到球面距離為b。試近似地求出玻璃折射率n。近軸光線近似條件：=sin=tan第93頁第93頁nsin1=sin 1 sin2=nsin2 由折射定律由幾何關(guān)系有1=1+ 12=2+2由小角度近似， R1=a1 ，R2=b2，sin=, 答案：n=b/a第94頁第94頁2.如圖所表示，一細光束由空氣射到一透明平行平板上表面，經(jīng)折射后由平板下表面射出。此細光束由兩種不同頻率單色光1

28、和2組成，用i表示入射角，用n1和n2分別表示平板對1和2折射率，且已知n1n2。（1）試分析討論，哪種單色光在穿過平板過程中所用時間較短？i讀題時要全面，要認(rèn)真體會題目涵義第95頁第95頁ir1r2第96頁第96頁第97頁第97頁（2）若n1=1.55，n2=1.52可做出什么結(jié)論？若n1=1.40，n2=1.38，又可得出什么結(jié)論？無論入射角多大，單色光2用時較短三種情形都有也許第98頁第98頁4.如圖所表示，L為薄凸透鏡，點光源S位于L主光軸上，它到L距離為36cm；M為一與主光軸垂直擋光圓板，其圓心在主光軸上，它到L距離為12cm；P為光屏，到L距離為30cm。現(xiàn)看到P上有一與擋光板同

29、樣大小圓形暗區(qū)ab。求透鏡焦距。SPabOML12cm30cm36cm第99頁第99頁5、在楊氏雙縫干涉試驗中，若單狹縫向上移動b，則屏上零級干涉條紋如何移動，移動位移x與b關(guān)系如何？已知單縫屏與雙縫屏距離為L，雙縫屏與光屏距離為D，雙縫間距為d。DLOPxS1S2Sb第100頁第100頁6.在楊氏雙縫干涉試驗中，射向雙縫光源是點光源或縫光源，但實際光源總是有一定寬度，光源寬度對干涉條紋觀測效果有明顯影響。如圖所表示試驗裝置中，若單縫S到雙縫（認(rèn)為雙縫很窄）距離為L，雙縫間距為d，雙縫到屏距離為D，光波長為，為使屏上能看到干涉條紋，單縫S寬度b有何要求？（試驗裝置滿足下列條件： Ld、Lb、D

30、d、Dx ）DLOPxS1S2Sb第101頁第101頁DLOPxS1S2SbABr1r2（1）光源邊界A在屏上P點光程差為解析 （1）于是（1）變?yōu)榈?02頁第102頁（2）（3）即從光源邊界A發(fā)出光線產(chǎn)生零級干涉亮條紋向下移動距離為bD/2L.DLOPxS1S2SbABr1r2第103頁第103頁（2）光源邊界B發(fā)出光線產(chǎn)生零級干涉條紋向上移動bD/2L.（3）故由于單縫S寬度b使條紋移動線度為bD/L，而雙縫干涉條紋寬度為D/d，因此要看清條紋必須滿足（4）DLOPxS1S2SbABr1r2第104頁第104頁專項十熱學(xué)與原子物理學(xué)概要分子動理論oF斥F引FrEpr0o氣體宏觀狀態(tài)參量微觀含義氣體壓強p運動（平動）