【題目】光子除了有能量，還有動(dòng)量。若光子能量為E，動(dòng)量為P，則光子動(dòng)量，式中c為真空中的光速。當(dāng)光照射到物體表面上時(shí)，不論光被物體吸收還是被物體表面反射，光子的動(dòng)量都會(huì)發(fā)生改變，因而對(duì)物體表面產(chǎn)生一種壓力。

如圖是1901年俄國(guó)物理科學(xué)家列別捷夫測(cè)量光壓的實(shí)驗(yàn)裝置。T型架通過(guò)懸絲豎直懸掛，橫臂水平，懸絲一端固定在橫臂中點(diǎn)。在橫臂的兩側(cè)有圓片P和Q，兩圓片與T型架在同一豎直平面內(nèi)。圓片P是涂黑的，當(dāng)光線照射到P上時(shí)，可以認(rèn)為光子全部被吸收：圓片Q是光亮的，當(dāng)光線照射到Q上時(shí)，可以認(rèn)為光子被反射。分別用光線照射在P或Q上，都可以引起懸絲的旋轉(zhuǎn)。在懸絲上固定的一小鏡M，用一細(xì)光束照射M，就可以獲知懸絲扭轉(zhuǎn)的角度。已知光速為c，兩個(gè)圓片P、Q的半徑都為r。懸絲轉(zhuǎn)過(guò)的角度與光對(duì)圓片的壓力成正比。

a.用光強(qiáng)（單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)與傳播方向垂直的單位面積的光能）為的激光束垂直照射整個(gè)圓片P，求激光束對(duì)圓片P的壓力F的大��；

b.實(shí)驗(yàn)中，第一次用光強(qiáng)為的激光束單獨(dú)照射整個(gè)圓片P，平衡時(shí)，光束與圓片垂直，且懸絲有一扭轉(zhuǎn)角；第二次仍用該光束單獨(dú)照射整個(gè)圓片Q，平衡時(shí)，光束與圓片不垂直，懸絲的扭轉(zhuǎn)角與第一次相同。求激光束與圓片Q所在平面的夾角。

【答案】a.,b.45o

【解析】

a.由動(dòng)量定理可得，

根據(jù)題意有，

其中，

綜上可得，F

b.由a可知，，反射過(guò)程中，設(shè)作用力為，由動(dòng)量定理可得：

根據(jù)題意有，因?yàn)榕まD(zhuǎn)角相同，所以，相同。若光打在Q上，有

綜上可得，

即

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】去年底，我省啟動(dòng)“263”專項(xiàng)行動(dòng)，打響碧水藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)．暗訪組在某化工廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，測(cè)量管由絕緣材料制成，其長(zhǎng)為L、直徑為D，左右兩端開(kāi)口，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面a、c固定有金屬板作為電極．污水充滿管口從左向右流經(jīng)測(cè)量管時(shí)，a、c兩端電壓為U，顯示儀器顯示污水流量Q(單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積)．則(　　)

A. a側(cè)電勢(shì)比c側(cè)電勢(shì)高

B. 污水中離子濃度越高，顯示儀器的示數(shù)將越大

C. 若污水從右側(cè)流入測(cè)量管，顯示器顯示為負(fù)值，將磁場(chǎng)反向則顯示為正值

D. 污水流量Q與U成正比，與L、D無(wú)關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，AB、CD是圓環(huán)相互垂直的兩條直徑，C、D兩點(diǎn)與圓心O等高。一質(zhì)量為m的光滑小球套在圓環(huán)上，一根輕質(zhì)彈簧一端連在小球上，另一端固定在P點(diǎn)，P點(diǎn)在圓心O的正下方處。小球從最高點(diǎn)A由靜止開(kāi)始逆時(shí)針?lè)较蛳禄�，已知彈簧的原長(zhǎng)為R，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為

B. 彈簧長(zhǎng)度等于R時(shí)，小球的機(jī)械能最大

C. 小球在A、B兩點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力差為4mg

D. 小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)重力的功率為0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電阻為r，匝數(shù)為N，面積為S的矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，接入電路中變阻器的阻值為時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，各電表均為理想交流電表，則　　

A. 時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

B. 電壓表的示數(shù)為

C. 滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)變大

D. 線圈勻速運(yùn)動(dòng)的角速度變大時(shí)，電流表的讀數(shù)變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，abcd是粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長(zhǎng)方形線框，導(dǎo)體MN有電阻，可在ad邊及bc邊上無(wú)摩擦滑動(dòng)，且接觸良好，線框處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)MN由靠ab邊外向cd邊勻速移動(dòng)的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是　　

A. MN中電流先增大后減小

B. MN兩端電壓先增大后減小

C. MN上拉力的功率先減小后增大

D. 矩形線框中消耗的電功率先減小后增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，大量的科學(xué)發(fā)展促進(jìn)了人們對(duì)原子、原子核的認(rèn)識(shí)，下列有關(guān)原子、原子核的敘述正確的是（　�。�

A. 盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

B. 天然放射現(xiàn)象表明原子核內(nèi)部有電子

C. 輕核聚變反應(yīng)方程有：

D. 氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)和從n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)，前者躍遷輻射出的光子波長(zhǎng)比后者的長(zhǎng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】假設(shè)宇宙中有兩顆相距無(wú)限遠(yuǎn)的行星A和B，半徑分別為和。這兩顆行星周圍衛(wèi)星的軌道半徑的三次方()與運(yùn)行周期的平方（）的關(guān)系如圖所示； 為衛(wèi)星環(huán)繞行星表面運(yùn)行的周期。則( )

A. 行星A的質(zhì)量小于行星B的質(zhì)量

B. 行星A的密度小于行星B的密度

C. 行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度

D. 當(dāng)兩行星的衛(wèi)星軌道半徑相同時(shí)，行星A衛(wèi)星向心加速度大于行星B的衛(wèi)星向心加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】引力波探測(cè)于2017年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。雙星的運(yùn)動(dòng)是產(chǎn)生引力波的來(lái)源之一，假設(shè)宇宙中有一雙星系統(tǒng)由P、Q兩顆星體組成，這兩顆星繞它們連線的某一點(diǎn)在二者萬(wàn)有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得P星的周期為T，P、Q兩顆星的距離為l，P、Q兩顆星的軌道半徑之差為△r（P星的軌道半徑大于Q星的軌道半徑），萬(wàn)有引力常量為G，則（　　）

A. Q、P兩顆星的質(zhì)量差為

B. P、Q兩顆星的線速度大小之差為

C. P、Q兩顆星的運(yùn)動(dòng)半徑之比為

D. P、Q兩顆星的質(zhì)量之比為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A和質(zhì)量為M的重物B由跨過(guò)定滑輪O的輕繩連接，A可在豎直桿上自由滑動(dòng)。當(dāng)A從與定滑輪O等高的位置無(wú)初速釋放，下落至最低點(diǎn)時(shí)，輕繩與桿夾角為37°。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8,不計(jì)一切摩擦，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 物塊A下落過(guò)程中，A與B速率始終相同

B. 物體A釋放時(shí)的加速度為g

C. M=2m

D. A下落過(guò)程中，輕繩上的拉力大小始終等于mg

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案