Question

如圖所示，手電筒發出一束光，通過平面鏡反射后，打到墻上，已知墻和平面鏡豎直放置，相距7m，手電筒距離平面鏡水平距離9m，此時手電筒發出光線與水平夾角為37°，且以角速度ω=πrad/s逆時針旋轉，問此時，光斑在墻上移動的速度大小，及移動的方向（　　）

A．40m/s  向上移動

B．45m/s  向下移動

C．20πm/s  向下移動

D．25πm/s  向上移動

Answer 1

分析：結合特殊值，做出光線移動時間0.1s后的入射光線和反射光線，由圖示可以看出光的移動方向，結合幾何知識求解移動的速度．

解答：解：設手電筒發出的光線轉動時間0.1s后的光線如圖所示：

由幾何知識，初始時刻光斑在墻上到地面的高度為h=9×tan37°+7×tan37°=12m
0.1s時間后手電筒發出的光線轉過的角度為ωt=0.1π=18°，則此時射出光線與水平方向夾角恰好為45°
由幾何知識：此時光斑在墻上到地面的高度為：h′=7+9=16m
即0.1s時間內光線上移了16-12=4m
則上移的速度v=

4

0.1

=40m/s
故選：A．

點評：此題主要考查了光的反射定律的內容，正確的做出光路圖找出幾何關系是解決問題的關鍵．