【題目】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。

【答案】（1）見解析（2）

【解析】試題分析：（1）根據(jù)能量與質(zhì)量的關(guān)系，結(jié)合光子能量與頻率的關(guān)系以及動(dòng)量的表達(dá)式推導(dǎo)單色光光子的動(dòng)量；（2）根據(jù)一小段時(shí)間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)，結(jié)合動(dòng)量定理求出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式．

（1）光子的能量，

光子的動(dòng)量，可得

（2）一小段時(shí)間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)

光照射物體表面，由動(dòng)量定理

產(chǎn)生的光壓解得：

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】某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是

A. 當(dāng)時(shí)，會(huì)逸出光電子

B. 如換用其它的金屬，其圖線必過（，0）這一點(diǎn)

C. 如換用其它的金屬，其圖線不一定與此圖線平行

D. 圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，小車勻速地從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，再運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，關(guān)于物體A的運(yùn)動(dòng)和受力情況，下列說法正確的是(　　)

A. 物體A也做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 物體A的速度可能為零

C. 繩的拉力總是等于A的重力

D. 繩的拉力總是大于A的重力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個(gè)小電珠上標(biāo)有“2.5V，1.5W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)小電珠的I-U圖線。有下列器材供選用：

A. 電壓表（0～3 V，內(nèi)阻10 kΩ）

B. 電壓表（0～15 V，內(nèi)阻20 kΩ）

C. 電流表（0～3 A，內(nèi)阻1 Ω）

D. 電流表（0～0.6 A，內(nèi)阻0.4 Ω）

E. 滑動(dòng)變阻器（5 Ω，1 A）

F. 滑動(dòng)變阻器（500 Ω，0.2 A）

（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用__________，電流表應(yīng)選用____________。為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（用序號(hào)字母表示）。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整_______。

（3）開關(guān)S閉合之前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于________。（選填“A端”“B端”或“AB之間”）

（4）另一位同學(xué)測得某小電珠的伏安特性曲線如圖所示，某次測量時(shí)，電流表讀數(shù)為0.40 A，此時(shí)小電珠的實(shí)際功率為_____________W。若已知小電珠燈絲在27 ℃時(shí)電阻值約為2.5 Ω，并且其電阻值與燈絲的熱力學(xué)溫度成正比，試估算該小電珠在此次測量時(shí)工作燈絲的溫度約為________℃。（均保留三位有效數(shù)字）

（5）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)小電珠的伏安特性曲線并不是直線，說明小燈泡的電阻是變化的，產(chǎn)生這種變化的原因是_______。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，其中矩形線圈abcd的邊長ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝數(shù)n=100，線圈的總電阻r=0.20Ω，線圈在磁感強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω＝100π rad/s。線圈兩端通過電刷E、F與阻值R=4.8Ω的定值電阻連接。計(jì)算時(shí)π取3。

（1）從線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式；

（2）求此發(fā)電機(jī)在上述工作狀態(tài)下的輸出功率；

（3）求從線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過周期時(shí)間通過電阻R的電荷量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】來自太陽和其他星體的宇宙射線中含有大量高能帶電粒子，但地磁場（如圖）的存在可以改變這些帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，且使其中的大部分不能到達(dá)地面，從而對(duì)地球上的生命起到了很好的保護(hù)作用。關(guān)于地磁場和上述高能帶電粒子的運(yùn)動(dòng)（不考慮地磁偏角的影響），下列說法正確的是

A. 地磁場是勻強(qiáng)磁場

B. 地磁場的北極在地理北極附近

C. 若粒子帶正電，且沿地球赤道平面射向地心，則由于地磁場的作用將向東偏轉(zhuǎn)

D. 若粒子帶正電，且沿地球赤道平面射向地心，則由于地磁場的作用將向西偏轉(zhuǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，電路中電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r，C為電容器，R為定值電阻。閉合開關(guān)S，小燈泡L正常發(fā)光�，F(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片由右向左滑動(dòng)一段距離，滑動(dòng)前后理想電壓表Vl、V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為△U1、△U2理想電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△I。則

A. 滑動(dòng)過程中，電源的輸出功率一定增大

B. 滑動(dòng)過程中，電壓表Vl的示數(shù)逐漸增大

C. 與均保持不變

D. 當(dāng)電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S，小燈泡一定立刻熄滅

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為修建高層建筑常用的塔式超重機(jī)。在起重機(jī)將質(zhì)量為m的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做速度為的勻速運(yùn)動(dòng)。不計(jì)額外功。

（1）求起重機(jī)允許輸出的最大功率；

（2）求重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間；

（3）若已知起重機(jī)達(dá)到輸出功率的最大值，又經(jīng)時(shí)間，重物達(dá)到，求物體由靜止到以做勻速運(yùn)動(dòng)過程中，升高的高度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一束平行光以45°的入射角照射到半徑為R的半圓柱形玻璃磚的上表面上，已知玻璃磚對(duì)平行光的折射率為。

（1）圓柱面上光線能夠射出的區(qū)域所對(duì)的圓心角是多少？

（2）能從圓柱面射出的光線中，在玻璃磚中傳播時(shí)間最長為多少？（光在真空中的速度為c）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案