【題目】在納米技術(shù)中需要移動或修補(bǔ)原子，必須使在不停地做熱運(yùn)動（速率約幾百米每秒）的原子幾乎靜止下來且能在一個小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時間， 為此已發(fā)明了“激光致冷”的技術(shù)。即利用激光作用于原子，使原子運(yùn)動速率變慢，從而溫度降低。

(1)若把原子和入射光子分別類比為一輛小車和一個小球，則“激光致冷”與下述的力學(xué)模型相似。如圖所示，一輛質(zhì)量為m的小車（左側(cè)固定一輕質(zhì)擋板以速度v0水平向右運(yùn)動；一個動量大小為p。質(zhì)量可以忽略的小球水平向左射入小車后動量變?yōu)榱悖痪o接著不斷重復(fù)上述過程，最終小車將停下來。設(shè)地面光滑。求：

①第一個小球入射后，小車的速度大小v1；

②從第一個小球入射開始計(jì)數(shù)到小車停止運(yùn)動，共入射多少個小球?

(2)近代物理認(rèn)為，原子吸收光子的條件是入射光的頻率接近于原子吸收光譜線的中心頻率如圖所示，現(xiàn)有一個原子A水平向右運(yùn)動，激光束a和激光束b分別從左右射向原子A，兩束激光的頻率相同且都略低于原子吸收光譜線的中心頻率、請

①哪束激光能被原子A吸收?并說明理由；

②說出原子A吸收光子后的運(yùn)動速度增大還是減小。

【答案】(1)① v0；②；(2)①激光束，理由見解析b ；②減小

【解析】

(1)①取向右方向?yàn)檎�，小車與小球水平方向動量守恒

得

②設(shè)入射n個小球后小車將停下來，由動量守恒定律得

解得。

(2)① 激光束b

理由是原子A向右運(yùn)動，是迎著激光束b運(yùn)動的，根據(jù)多普勒效應(yīng)，這個原子感受到激光束b的頻率升高，進(jìn)一步接近了原子吸收光譜線的中心頻率，原子從激光束b吸收光子的幾率增大。原子A的運(yùn)動方向和激光束a的傳播方向相同，所以它感受到激光束a的頻率減小，根據(jù)多普勒效應(yīng)，這個原子感受到激光束a的頻率降低，進(jìn)一步遠(yuǎn)離了原子吸收光譜線的中心頻率，原子從激光束a吸收光子的幾率減小。綜上所述，原子A吸收了激光束b的光子。

②減小。由動量守恒定理得

所以是減小了。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為M，擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m（m<M）的重物B相連。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，測出A的擋光片上端到光電門的距離h；然后由靜止釋放B，A下落過程中經(jīng)過光電門，光電門可測出擋光片的擋光時間t，算出擋光片經(jīng)過光電門的平均速度，將其視為A下落h（hb）時的速度，重力加速度為g。

(1)在A從靜止開始下落h的過程中，驗(yàn)證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為______（用題目所給物理量的符號表示）；

(2)由于光電門所測的平均速度與物體A下落h時的瞬時速度間存在一個差值Δv，因而系統(tǒng)減少的重力勢能______系統(tǒng)增加的動能（選填“大于”或“小于”）；

(3)為減小上述Δv對結(jié)果的影響，小明同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是______；

A.減小擋光片上到光電門的距離h

B.增大擋光片的擋光寬度b

C.適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b

(4)若采用本裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g，則測量值________真實(shí)值（選填“大于”“等于”或“小于”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，滑塊以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到達(dá)最高點(diǎn)后又返回到出發(fā)點(diǎn)．則能大致反映整個運(yùn)動過程中，滑塊的加速度a、速度v隨時間t，重力對滑塊所做的功W、動能Ek與位移x關(guān)系的是（取初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)、初速度方向?yàn)檎较颍?/span>

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波形如圖所示，波速為10m/s。下列說法正確的是（ ）

A.該波的振幅為0.5m，頻率為2Hz

B.此時P點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動

C.再經(jīng)0.9s，Q點(diǎn)有沿y軸正方向的最大加速度

D.再經(jīng)1.05s，質(zhì)點(diǎn)P沿波傳播方向遷移了10.5m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示是法拉第制作的世界上最早的發(fā)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)裝置。有一個可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的銅盤，銅盤的一部分處在蹄形磁體中實(shí)驗(yàn)時用導(dǎo)線連接銅盤的中心C。用導(dǎo)線通過滑片與鋼盤的邊線D連接且按觸良好，如圖乙所示，若用外力轉(zhuǎn)動手柄使圓盤轉(zhuǎn)動起來，在CD兩端會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（ ）

A.如圖甲所示，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原因是銅盤盤面上無數(shù)個以C為圓心的同心圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化

B.如圖甲所示，因?yàn)殂~盤轉(zhuǎn)動過程中穿過銅盤的磁通量不變，所以沒有感應(yīng)電動勢

C.如圖乙所示，用外力順時針（從左邊看）轉(zhuǎn)動銅盤，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過R的電流自下而上

D.如圖乙所示，用外力順時針（從左邊看）轉(zhuǎn)動銅盤，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過R的電流自上而下

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平轉(zhuǎn)盤邊緣放著一質(zhì)量為1kg的物塊（可看成質(zhì)點(diǎn)），物塊用長為0.25 m的細(xì)線與固定在轉(zhuǎn)盤中心軸上的力傳感器相連，傳感器的大小不計(jì)。細(xì)線能承受的最大拉力為5 N，物塊與水平轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為0.4，且可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。水平轉(zhuǎn)盤邊緣距水平地面的高度為0.8m，轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤靜止時，細(xì)線剛好伸直，傳感器的示數(shù)為零（取g=10 m/s2）。不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是

A.轉(zhuǎn)盤的角速度為2rad/s時，物塊受到的摩擦力大小為1 N

B.轉(zhuǎn)盤的角速度大于3rad/s時，物塊一定受到細(xì)線拉力

C.轉(zhuǎn)盤的角速度大于6rad/s時，細(xì)線會被拉斷

D.若細(xì)線恰好被拉斷，則物塊落地時到中心軸的距離為0.6 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在平面內(nèi)存在大小隨時間周期性變化的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，變化規(guī)律分別如圖乙、丙所示（規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向，沿軸負(fù)方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的正方向）。在時刻由原點(diǎn)發(fā)射一個初速度大小為、方向沿軸正方向的帶正電粒子，粒子的比荷，、、均為已知量，不計(jì)粒子受到的重力。

(1)求在內(nèi)粒子轉(zhuǎn)動的半徑；

(2)求時，粒子的位置坐標(biāo)；

(3)若粒子在時首次回到坐標(biāo)原點(diǎn)求電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，紙面內(nèi)有兩個半徑均為R且相切的圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里；左側(cè)有一半徑同為R的圓形導(dǎo)線框，導(dǎo)線框電阻為r。三圓共面且圓心在同一直線上�，F(xiàn)使圓形線框以v水平向右做勻速運(yùn)動，則（　�。�

A.當(dāng) t= 時，線框感應(yīng)電流為

B.當(dāng)t=，線框中電流第一次反向

C.當(dāng)t=，線框感應(yīng)電動勢達(dá)到極大值

D.在線框穿過磁場過程中，電流改變兩次方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1966年科研人員曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時，用雙子星號宇宙飛船去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組（可視為質(zhì)點(diǎn)），接觸后，開動飛船尾部的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速，如圖所示。推進(jìn)器的平均推力為F，開動時間Δt，測出飛船和火箭的速度變化是Δv，下列說法正確的有（　�。�

A.推力F通過飛船傳遞給火箭，所以飛船對火箭的彈力大小應(yīng)為F

B.宇宙飛船和火箭組的總質(zhì)量應(yīng)為

C.推力F越大，就越大，且與F成正比

D.推力F減小，飛船與火箭組將分離

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