【分析】
要解决本题,需结合光的反射定律:入射角是入射光线与法线的夹角,反射角等于入射角;平面镜旋转时法线会随镜面同步旋转,入射光线方向不变时,入射角会随镜面旋转发生变化。先计算初始入射角,再分析镜面旋转后的新入射角、反射角,逐一判断选项。
步骤:1. 初始状态下,根据入射光线与镜面的夹角求初始入射角;2. 分析平面镜顺时针转10°后,入射光线与新镜面的夹角,进而得到新入射角;3. 利用反射角等于入射角,结合各选项的描述判断对错。
【解析】
1. 初始入射角计算:
入射角是入射光线与法线的夹角,法线与平面镜垂直。已知入射光线与平面镜成30°角,因此初始入射角为:$90° - 30° = 60°$。
2. 平面镜旋转后的入射角、反射角:
平面镜顺时针旋转10°,法线与镜面始终垂直,故法线也顺时针旋转10°;入射光线方向不变,此时入射光线与新平面镜的夹角变为$30° - 10° = 20°$,因此新的入射角为:$90° - 20° = 70°$。
根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角为70°。
3. 选项判断:
A选项:入射角为20°,与计算的70°不符,错误;
B选项:反射角为70°,与计算结果一致,正确;
C选项:反射光线与镜面的夹角为$90° - 反射角 = 90° - 70° = 20°$,不是70°,错误;
D选项:原来反射光线与入射光线的夹角为$2×60° = 120°$,旋转后为$2×70° = 140°$,仅增大了$140° - 120° = 20°$,不是70°,错误。
【答案】
B
【知识点】
光的反射定律,入射角与反射角
【点评】
本题考查光的反射定律的应用,核心是理解平面镜旋转时法线同步旋转,入射角随镜面旋转的变化规律,需明确镜面夹角、入射角、反射角的关系,避免概念混淆,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5