图中入射角θ等于临界角C,则有
sinθ==
由题,=3m,由几何关系可得:
=4m
所以 ==m
(ii)光由A点射入救生员眼中的光路图如图所示.
在E点,由折射率公式得 =n
得sinα=,tanα==
设=x,则得 tanα==
代入数据解得 x=(3﹣)m
由几何关系可得,救生员到池边水平距离为 (2﹣x)m≈0.7m
答:
(i)池内的水深m.
(ii)救生员的眼睛到池边的水平距离约0.7m.
【点评】本题是折射定律的应用问题,根据几何知识与折射定律结合进行处理.要掌握全反射的条件和临界角公式,并能灵活运用.
【物理--选修3-5】
17.现用一光电管进行光电效应的实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.下列说法正确的是()
A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大
B.入射光的频率变高,饱和光电流变大
C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大
D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生
E.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关
【考点】IC:光电效应
【专题】31:定性思想;43:推理法;54I:光电效应专题.
【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,根据光电效应方程知,光子频率越大,光电子的最大初动能越大,光强度会影响单位时间内逸出的光电子数目.
【解答】解:A、保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大,因为饱和光电流与入射光的强度成正比,故A正确;
B、饱和光电流与入射光的频率无关,故B错误;
C、根据光电效应的规律,光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,所以入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大,故C正确;
D、如果入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应,不会有光电流产生,故D错误;
E、根据,得遏止电压及最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,故E正确
故选:ACE。
【点评】解决本题的关键知道光电效应的条件,以及影响光电子最大初动能的因素,知道入射光的强度影响的是单位时间内逸出的光电子数目.入射光越强饱和光电流越大.
18.某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g。求:
(i)喷泉单位时间内喷出的水的质量;
(ii)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。
【考点】1N:竖直上抛运动;52:动量定理
【专题】15:简答题;31:定性思想;43:推理法;52F:动量定理应用专题.
【分析】(i)喷泉单位时间内喷出的水的质量m=ρV求解;
(ii)玩具在空中悬停时,受力平衡,水对玩具的冲击力等于玩具的重力,根据运动学基本公式求得水上升到玩具处的速度,再根据动量定理列式求解即可。