光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量。由狹義相對(duì)論可知,一定的質(zhì)量m與一定的能量E相對(duì)應(yīng): ,其中c為真空中光速。

(1)已知某單色光的頻率為ν,波長(zhǎng)為λ,該單色光光子的能量,其中h為普朗克常量。試借用質(zhì)子、電子等粒子動(dòng)量的定義:動(dòng)量=質(zhì)量×速度,推導(dǎo)該單色光光子的動(dòng)量。

(2)光照射到物體表面時(shí),如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣,將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力,這種壓力會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生壓強(qiáng),這就是“光壓”,用I表示。一臺(tái)發(fā)光功率為P0的激光器發(fā)出一束某頻率的激光,光束的橫截面積為S,當(dāng)該激光束垂直照射到某物體表面時(shí),假設(shè)光全部被吸收,試寫出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式。

(3)設(shè)想利用太陽(yáng)光的“光壓”為探測(cè)器提供動(dòng)力,將太陽(yáng)系中的探測(cè)器送到太陽(yáng)系以外,這就需要為探測(cè)器制作一個(gè)很大的光帆,以使太陽(yáng)光對(duì)光帆的壓力超過太陽(yáng)對(duì)探測(cè)器的引力,不考慮行星對(duì)探測(cè)器的引力。一個(gè)質(zhì)量為m的探測(cè)器,正在朝遠(yuǎn)離太陽(yáng)的方向運(yùn)動(dòng)。已知引力常量為G,太陽(yáng)的質(zhì)量為M,太陽(yáng)輻射的總功率為P0,設(shè)帆面始終與太陽(yáng)光垂直,且光帆能將太陽(yáng)光全部吸收。試估算該探測(cè)器光帆的面積應(yīng)滿足的條件。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),離開平衡位置的位移相同時(shí),加速度也相同

B. 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),經(jīng)過四分之一個(gè)周期,所通過的路程一定是一倍振幅

C. 變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng),變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)

D. 雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若只減小雙縫到光屏間的距離,兩相鄰亮條紋間距將變大

E. 聲波從空氣傳人水中時(shí)頻率不變,波長(zhǎng)變長(zhǎng)

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如圖所示,人在岸上拉船,已知船的質(zhì)量為m,水的阻力恒為f,當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時(shí),船的速度為v,此時(shí)人的拉力大小為F,則(  )

A. 人拉繩行走的速度為vcosθ

B. 人拉繩行走的速度為

C. 船的加速度為

D. 船的加速度為

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科目:高中物理 來(lái)源:2017屆湖南省懷化市高三第一次模擬考試?yán)砭C物理試卷(解析版) 題型:不定項(xiàng)選擇題

如圖所示,相距L的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間接有兩定值電阻R1和R2,它們的阻值均為R。導(dǎo)軌間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。現(xiàn)有一根質(zhì)量為m、電阻為2R的金屬棒在恒力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)距離x時(shí)恰好達(dá)到穩(wěn)定速度v。運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,則在金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)到剛達(dá)到穩(wěn)定速度v的過程中

A. 電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為

B. 電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為

C. 通過電阻R1的電荷量為

D. 通過電阻R1的電荷量為

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下列說(shuō)法中正確的是

A. 結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定

B. 美國(guó)物理學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定了元電荷e電荷量

C. 動(dòng)量相同的質(zhì)子和電子,它們的德布羅意波的波長(zhǎng)可以不相等

D. 黑體輻射證明了光具有波動(dòng)性

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科目:高中物理 來(lái)源:2017屆黑龍江省哈爾濱市高三二模理科綜合物理試卷(解析版) 題型:不定項(xiàng)選擇題

傾角為37°的光滑斜面上固定一個(gè)槽,勁度系數(shù)k=20N/m、原長(zhǎng)l0 =0.6m的輕彈簧下端與輕桿相連,開始時(shí)桿在槽外的長(zhǎng)度l =0.3m,且桿可在槽內(nèi)移動(dòng),桿與槽間的滑動(dòng)摩擦力大小Ff=6N,桿與槽之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.質(zhì)量m=1kg的小車從距彈簧上端L=0.6m處由靜止釋放沿斜面向下運(yùn)動(dòng).已知彈性勢(shì)能,式中x為彈簧的形變量.g=10m/s2,sin37°=0.6.關(guān)于小車和桿的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 小車先做勻加速運(yùn)動(dòng),然后做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 小車先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)

C. 桿剛要滑動(dòng)時(shí)小車已通過的位移為0.9m

D. 桿從開始運(yùn)動(dòng)到完全進(jìn)入槽內(nèi)所用時(shí)間為0.1s

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科目:高中物理 來(lái)源:2017屆陜西省西安市大學(xué)區(qū)高三第三次聯(lián)考理綜物理試卷(解析版) 題型:簡(jiǎn)答題

如圖所示,一截面為直角三角形的玻璃棱鏡ABC,∠A=30°.AC邊長(zhǎng)為2a,一條光線以45°的入射角從AC邊上的中點(diǎn)D點(diǎn)射入棱鏡,光線最終垂直BC邊射出.已知光在真空中速度為c.

①求玻璃的折射率

②畫出光在玻璃棱鏡中的傳播路線

③求光在玻璃棱鏡中的傳播時(shí)間t

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科目:高中物理 來(lái)源:2016-2017學(xué)年山東省濱州市鄒平雙語(yǔ)學(xué)校一二區(qū)高二(普通班)上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:簡(jiǎn)答題

如圖所示,兩帶電平行板A、B間的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E,兩板相距d,板長(zhǎng)L。一帶電量為q、質(zhì)量為m的粒子沿平行于板方向從兩板的正中間射入電場(chǎng)后向著B板偏轉(zhuǎn),不計(jì)帶電粒子所受重力,則

⑴粒子帶何種電荷?

⑵要使粒子能飛出電場(chǎng),粒子飛入電場(chǎng)時(shí)的速度v0至少為多大?這個(gè)速度的粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為多長(zhǎng)?電勢(shì)能的變化量為多少?(用已知量表示)

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科目:高中物理 來(lái)源:2017屆河南省天一大聯(lián)考高三階段性測(cè)試(五)理綜物理試卷(解析版) 題型:多選題

如圖所示,一個(gè)面積為S的單匝金屬線圈(電阻不計(jì))在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以恒定的角速度繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈兩端通過電刷與圖示的電路連接。其中電阻,光敏電阻在無(wú)光照時(shí)其阻值也為R(有光照時(shí)其電阻減小),理想變壓器的原.副線圈的匝數(shù)比為,則( )

A. 從圖示位置開始計(jì)時(shí),線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為

B. 開關(guān)S處于閉合狀態(tài),當(dāng)減小光照強(qiáng)度時(shí),電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)減小

C. 開關(guān)S處于閉合狀態(tài),當(dāng)上端串聯(lián)理想二極管時(shí),電流表的示數(shù)不變

D. 當(dāng)開關(guān)S斷開. 用黑紙包裹時(shí), 兩端電壓的有效值為

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