13．小燈泡的功率P=1W，設(shè)其發(fā)出的光向四周均勻輻射，平均波長λ=10-6m，求在距離d=1.0×104m處，每秒鐘落在垂直于光線方向．面積為1cm2的球面上的光子數(shù)是多少？（h=6.63×10-34J•s）

分析 光子的能量E=hγ，真空中光子的頻率γ、波長與光速的關(guān)系為：c=γλ．單位時(shí)間內(nèi)，燈泡發(fā)出的能量為Pt，求出總的光子數(shù)，這些光子在相同時(shí)間內(nèi)到達(dá)以光源為球心的同一球面上，根據(jù)數(shù)學(xué)知識求出在距離燈泡d處垂直于光的傳播方向S面積上，單位時(shí)間內(nèi)通過的光子數(shù)目．

解答 解：設(shè)離燈104m遠(yuǎn)處每平方厘米面積上燈照射的能量為E0，則有：$\frac{1}{{E}_{0}}=\frac{4π{R}^{2}}{1×1{0}^{-4}}$…①
設(shè)穿過的光子數(shù)為n，則有：$n\frac{hc}{λ}={E}_{0}$…②
代入數(shù)據(jù)解得：n=4×105個(gè)
答：每秒鐘穿過垂直于光的傳播方向上每平方厘米面積上的光子數(shù)是4×105個(gè)．

點(diǎn)評 本題要掌握光子的能量公式E=hγ和光速公式c=γλ，建立物理模型求解單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)S面積上的光子數(shù)目．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

3．利用圖1裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．

（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有AC（選填器材前的字母）．
A．大小合適的鐵質(zhì)重錘      B．體積較大的木質(zhì)重錘     C．刻度尺     D．秒表
（2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；
E．測量紙帶上所選點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進(jìn)行的步驟是C，操作錯誤的步驟是B．
（3）圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶．在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC．重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T，從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量|△Ep|=mghB，動能的增加量△Ek=$\frac{{m{{（{{h_C}-{h_A}}）}^2}}}{{8{T^2}}}$．（寫出相應(yīng)的表達(dá)式）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，一質(zhì)量M=2kg的帶有光滑弧形軌道的平臺置于光滑且足夠長的水平軌道上，弧形軌道與水平軌道平滑連接，水平軌道上靜置一小球B．從弧形軌道上距離水平軌道高h(yuǎn)=0.3m處由靜止釋放一質(zhì)量mA=1kg的小球A，小球A沿軌道下滑后與小球B發(fā)生彈性正碰，碰后小球A被彈回，且恰好追不上平臺．重力加速度為g．求小球B的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，一水平勻速運(yùn)動的傳送帶，右側(cè)通過小圓弧連接兩根直光滑金屬導(dǎo)軌，金屬導(dǎo)軌與水平面成θ=30°角，傳送帶與導(dǎo)軌寬度均為L=1m．沿導(dǎo)軌方向距導(dǎo)軌頂端x1=0.7m到x2=2.4m之間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)域abcd，ab、cd垂直于平行導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．將質(zhì)量均為m=0.1kg的導(dǎo)體棒P、Q相隔△t=0.2s分別從傳送帶的左端自由釋放，兩導(dǎo)體棒與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1，兩棒到達(dá)傳送帶右端時(shí)已與傳送帶共速．導(dǎo)體棒P、Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)，始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，P棒進(jìn)入磁場時(shí)剛好做勻速運(yùn)動，Q棒穿出磁場時(shí)速度為$2\sqrt{6}$m/s．導(dǎo)體棒P、Q的電阻均為R=4Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2．
（1）求傳送帶的運(yùn)行速度v0．
（2）不需要求解過程，請定性畫出導(dǎo)體棒P兩端的電壓Up隨時(shí)間t的變化關(guān)系（從進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)）．
（3）求從導(dǎo)體棒P、Q在傳送帶上自由釋放開始到穿出磁場的過程中產(chǎn)生的總內(nèi)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．半徑R=20cm的豎直放置的圓軌道與水平直軌道相連接，質(zhì)量為m=50g的小球A以一定的初速度由直軌道向左運(yùn)動，并沿圓軌道的內(nèi)壁沖上去，如果球A經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度v1=4m/s，A經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為0.5N．取g=10m/s2，求：
（1）小球經(jīng)過M點(diǎn)的速度；
（1）求小球A從N運(yùn)動到M的過程中阻力做的功Wf．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，原線圈輸入電壓u1=220$\sqrt{2}$sin100πtV 副線圈所接電路如圖所示，D為二極管，它兩端加上正向電壓時(shí)，其電阻等于零；加上反向電壓時(shí)，其電阻無限大，電阻R=10Ω，下列說法正確的是（　�。�
A．原線圈輸入功率為24.2WB．流過電阻R的電流有效值為1.1A
C．原線圈兩端電壓有效值為220 $\sqrt{2}$VD．交流電的頻率為100Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示為氫原子光譜巴耳末系的形成圖，其中可見光的譜線分別是紅色的Hα線、藍(lán)綠色的Hβ線、青色的Hγ線、紫綠色的Hδ線，對應(yīng)的能級躍遷如圖所示，則氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級發(fā)出的光譜線在光譜中的位置是（　�。�
A．在Hα線的右側(cè)B．在Hδ線的左側(cè)
C．在Hα線和Hβ線之間D．在Hγ線和Hδ線之間

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．待測電阻阻值約為10Ω，額定功率為2.5W．為準(zhǔn)確測量其阻值，現(xiàn)備有下列器材：
A．電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
B．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約為2Ω）
C．電流表A3（量程30mA，內(nèi)阻約為30Ω）
D．電壓表V1（量程15V，內(nèi)阻約為2000Ω）
E．滑動變阻器R1（最大電阻50Ω）
F．滑動變阻器R2（最大電阻5Ω）
G．定值電阻R=20Ω
H．電源E（電動勢6V，內(nèi)阻約為1.5Ω）
I．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

為了使電阻測量結(jié)果的更加精確，本實(shí)驗(yàn)要求多次測量，并保證每次測量中電表的示數(shù)均超過量程的$\frac{1}{3}$
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，電流表應(yīng)選B，滑動變阻器應(yīng)選F．（只需填寫序號）
（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的電路（如圖1）用細(xì)線替代導(dǎo)線連接如圖2的實(shí)驗(yàn)器材；
（3）某次測量中，伏特表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，則待測電阻的阻值Rx=$\frac{U}{I}-R$．（用題中給定的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍．則下列說法正確的是（　�。�
A．火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的大B．火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大
C．火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大D．因?yàn)椴恢栙|(zhì)量，所以不能確定

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同步練習(xí)冊答案