【題目】光電效應和康普頓效應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量。由狹義相對論可知,一定的質量m與一定的能量E相對應: ,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。試借用質子、電子等粒子動量的定義:動量=質量×速度,推導該單色光光子的動量。

2光照射到物體表面時,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,這種壓力會對物體表面產(chǎn)生壓強,這就是光壓,用I表示。

一臺發(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。當該激光束垂照射到某物體表面時,假設光全部被吸收,試寫出其在物體表面引起的光壓的表達式。

【答案】1)見解析(2

【解析】試題分析:1)根據(jù)能量與質量的關系,結合光子能量與頻率的關系以及動量的表達式推導單色光光子的動量;(2根據(jù)一小段時間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù),結合動量定理求出其在物體表面引起的光壓的表達式.

1)光子的能量,

光子的動量,可得

2)一小段時間內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)

光照射物體表面,由動量定理

產(chǎn)生的光壓解得:

練習冊系列答案
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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能與入射光頻率的關系如圖所示,下列說法正確的是

A. 時,會逸出光電子

B. 如換用其它的金屬,其圖線必過(,0)這一點

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

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【題目】如圖所示,在不計滑輪摩擦和繩子質量的條件下,小車勻速地從B點運動到M點,再運動到N點的過程中,關于物體A的運動和受力情況,下列說法正確的是(  )

A. 物體A也做勻速直線運動

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

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科目:高中物理 來源: 題型:

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

A. 電壓表(03 V,內(nèi)阻10 kΩ

B. 電壓表(015 V,內(nèi)阻20 kΩ

C. 電流表(03 A,內(nèi)阻1 Ω

D. 電流表(00.6 A,內(nèi)阻0.4 Ω

E. 滑動變阻器(5 Ω1 A

F. 滑動變阻器(500 Ω,0.2 A

1)實驗中電壓表應選用__________,電流表應選用____________。為使實驗誤差盡量減小,要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù),滑動變阻器應選用________(用序號字母表示)。

2)根據(jù)實驗原理,用筆畫線代替導線,將圖中的實驗電路圖連接完整_______。

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

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

5)某同學發(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_______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖,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,線圈在磁感強度B=0.050T的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸OOˊ勻速轉動,角速度ω100π 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。計算時π3。

1)從線圈經(jīng)過中性面開始計時,寫出線圈中感應電動勢隨時間變化的函數(shù)表達式;

2求此發(fā)電機在上述工作狀態(tài)下的輸出功率;

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

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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動方向,且使其中的大部分不能到達地面,從而對地球上的生命起到了很好的保護作用。關于地磁場和上述高能帶電粒子的運動(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

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

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,電路中電源電動勢為E、內(nèi)阻為r,C為電容器,R為定值電阻。閉合開關S,小燈泡L正常發(fā)光,F(xiàn)將滑動變阻器的滑片由右向左滑動一段距離,滑動前后理想電壓表Vl、V2示數(shù)變化量的絕對值分別為U1、U2理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為I。則

A. 滑動過程中,電源的輸出功率一定增大

B. 滑動過程中,電壓表Vl的示數(shù)逐漸增大

C. 均保持不變

D. 當電路穩(wěn)定后,斷開開關S,小燈泡一定立刻熄滅

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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。在起重機將質量為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動,加速度為a,當起重機輸出功率達到其允許的最大值時,保持該功率直到重物做速度為的勻速運動。不計額外功。

(1)求起重機允許輸出的最大功率;

(2)求重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間;

(3)若已知起重機達到輸出功率的最大值,又經(jīng)時間,重物達到,求物體由靜止到以做勻速運動過程中,升高的高度。

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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,在玻璃磚中傳播時間最長為多少?(光在真空中的速度為c)

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