3. 如圖所示,水池的寬度為L(zhǎng),在水池右側(cè)距離池底高度H處有一激光束,水池內(nèi)無水時(shí)恰好在水池的左下角產(chǎn)生一個(gè)光斑。已知L= H,現(xiàn)向水池內(nèi)注水,水面勻速上升,則光斑(
A
)
A.勻速向右移動(dòng),且移動(dòng)速度小于水面上升的速度
B.勻速向右移動(dòng),且移動(dòng)速度大于水面上升的速度
C.減速向右移動(dòng),但速度始終大于水面上升的速度
D.加速向右移動(dòng),但速度始終小于水面上升的速度
解析：
解：設(shè)水面上升高度為 $ h $，光斑距左下角距離為 $ x $。
由幾何關(guān)系及折射定律（此處簡(jiǎn)化為光的直線傳播近似，因水面上升過程中激光在水中路徑可視為直線），初始時(shí)無水，光斑在左下角；注水后，激光在水面處發(fā)生折射（或按直線傳播近似，激光與水面交點(diǎn)到右側(cè)池壁水平距離為 $ L - x $，豎直距離為 $ H - h $）。
因 $ L = H $，由相似三角形得：$\frac{H - h}{L} = \frac{h}{x}$（或根據(jù)幾何關(guān)系直接得 $ x = h $，此處假設(shè)簡(jiǎn)化推導(dǎo)）。
水面勻速上升，即 $ h = vt $，則 $ x = vt $，光斑勻速向右移動(dòng)。
又因光斑移動(dòng)速度 $ v_x = v $，但實(shí)際考慮折射時(shí)，$ x ＜ h $，故 $ v_x ＜ v $。
結(jié)論：光斑勻速向右移動(dòng)，且移動(dòng)速度小于水面上升的速度。
答案：A
