13.如图所示,圆心为 O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上,光线从P点垂直界面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当入射角 $\theta = 6 0 ^ { \circ }$ 时,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c,则( )

参考答案
C
2020_浙江卷
13.如图所示,圆心为 O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上,光线从P点垂直界面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射;当入射角 $\theta = 6 0 ^ { \circ }$ 时,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c,则( )

C
【答案】C
【解析】
【详解】AB.作出两种情况下的光路图,如图所示

设 $O P = x$ ,在A处发生全反射故有
$$ \sin C = { \frac { 1 } { n } } = { \frac { x } { R } } $$
由于出射光平行可知,在 B 处射出,故
$$ n = \frac { \sin 6 0 ^ { \circ } } { \sin \angle O B P } $$
由于
$$ \sin \angle O B P = \frac { x } { \sqrt { x ^ { 2 } + R ^ { 2 } } } $$
联立可得 $n = { \sqrt { 3 } }$ $x = { \frac { \sqrt { 3 } } { 3 } } R$ ,故AB 错误;
C.由
$$ \nu = \frac { c } { n } $$
可得 $\nu = \frac { \sqrt { 3 } } { 3 } c$ ,故C 正确;
D.由于
$$ \sin C = { \frac { 1 } { n } } = { \frac { \sqrt { 3 } } { 3 } } $$
所以临界角不为30°,故D 错误。
故选 C。
二、选择题Ⅱ(本题共 3小题,每小题 2分,共 6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得 2分,选对但不全的得 1分,有选错的得 0分)