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(zhǎng)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)該激光束垂直照射到某物體表面時(shí)，假設(shè)光全部被吸收，試寫(xiě)出其在物體表面引起的光壓的表達(dá)式。

（3）設(shè)想利用太陽(yáng)光的“光壓”為探測(cè)器提供動(dòng)力，將太陽(yáng)系中的探測(cè)器送到太陽(yáng)系以外，這就需要為探測(cè)器制作一個(gè)很大的光帆，以使太陽(yáng)光對(duì)光帆的壓力超過(guò)太陽(yáng)對(duì)探測(cè)器的引力，不考慮行星對(duì)探測(cè)器的引力。

一個(gè)質(zhì)量為m的探測(cè)器，正在朝遠(yuǎn)離太陽(yáng)的方向運(yùn)動(dòng)。已知引力常量為G，太陽(yáng)的質(zhì)量為M，太陽(yáng)單位時(shí)間輻射的總能量為P。設(shè)帆面始終與太陽(yáng)光垂直，且光帆能將太陽(yáng)光一半反射，一半吸收。試估算該探測(cè)器光帆的面積應(yīng)滿足的條件。

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：


—質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖所示。質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)位于x＝4m處，開(kāi)始沿x軸正向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)t＝8s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在x軸上的位置為          

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


數(shù)字萬(wàn)用表的電容測(cè)量擋是用容抗法的原理來(lái)測(cè)電容的。如圖是其測(cè)電容部分簡(jiǎn)化的原理圖。表內(nèi)有產(chǎn)生400Hz正弦波信號(hào)的電路作為信號(hào)源E，信號(hào)由被測(cè)電容Cx、運(yùn)算放大器IC、反饋電阻Rf組成的放大電路放大后輸出（U0）。放大電路的放大倍數(shù)由Rf和A、B兩點(diǎn)之間的阻抗Z之比決定，即U0∝Rf/Z（圖中的情形Z為電容的容抗XC）。從而由萬(wàn)用表中的后繼相關(guān)電路測(cè)出U0便可測(cè)定電容。目前大多數(shù)普通數(shù)字萬(wàn)用表沒(méi)有測(cè)量電感的擋位，但其實(shí)是可以利用其測(cè)電容的原理來(lái)測(cè)量電感的，只要將被測(cè)電感器接入測(cè)電容的A、B間，并選擇合適的測(cè)電容擋位即可。

假設(shè)某被測(cè)電感器L1直流電阻很小可忽略，接入測(cè)電容的引腳孔A、B后，萬(wàn)用表顯示的讀數(shù)為4.15μF，則該電感器的電感量為_(kāi)_______mH。

提示：電容和電感在交流電路中的容抗和感抗分別為：XC=1/(2πfC)，XL=2πfL（f為交流電的頻率）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖，由a、b、c三個(gè)粗細(xì)不同的部分連接而成的圓筒固定在水平面上，截面積分別為2S、S和S．已知大氣壓強(qiáng)為p0，溫度為T(mén)0．兩活塞A和B用一根長(zhǎng)為4L的不可伸長(zhǎng)的輕線相連，把溫度為T(mén)0的空氣密封在兩活塞之間，此時(shí)兩活塞的位置靜止在圖中位置．則此時(shí)輕線的拉力為　  　．現(xiàn)對(duì)被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T時(shí)兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為　       或     　（忽略活塞與圓筒壁之間的摩擦）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A狀態(tài)時(shí)，溫度為tA=27℃，則在狀態(tài)B的溫度為　   　℃．氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M，再等壓變化到狀態(tài)B的過(guò)程中對(duì)外所做的功為　 　J．（取1atm=1.0×105Pa）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


根據(jù)玻爾理論，電子繞氫原子核運(yùn)動(dòng)可以看作是僅在庫(kù)侖引力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，靜電力常量為k。

（1）電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，可等效為環(huán)形電流，試計(jì)算電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及形成的等效電流的大��；

（2）氫原子在不同的能量狀態(tài)，對(duì)應(yīng)著電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑滿足rn=n2r1，其中n為量子數(shù)，即軌道序號(hào)，rn為電子處于第n軌道時(shí)的軌道半徑。電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En為電子動(dòng)能與“電子-原子核”這個(gè)系統(tǒng)電勢(shì)能的總和。理論證明，系統(tǒng)的電勢(shì)能Ep和電子繞氫原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r存在關(guān)系：Ep=-k（以無(wú)窮遠(yuǎn)為電勢(shì)能零點(diǎn)）。請(qǐng)根據(jù)以上條件完成下面的問(wèn)題。

①試證明電子在第n軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量En和電子在第1軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)氫原子的能量E1滿足關(guān)系式

②假設(shè)氫原子甲核外做圓周運(yùn)動(dòng)的電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過(guò)程中所釋放的能量，恰好被量子數(shù)n=4的氫原子乙吸收并使其電離，即其核外在第4軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的電子脫離氫原子核的作用范圍。不考慮電離前后原子核的動(dòng)能改變，試求氫原子乙電離后電子的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


電荷從靜止開(kāi)始只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)（最初階段的運(yùn)動(dòng)），則電荷（　�。�

　

A．

總是從電勢(shì)高的地方移到電勢(shì)低的地方

　

B．

總是從電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方移到電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方

　

C．

總是從電勢(shì)能大的地方移到電勢(shì)能小的地方

　

D．

總是從電勢(shì)能小的地方移到電勢(shì)能大的地方

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線與AC平行，把帶電荷量10﹣8C的負(fù)電荷從A移至B的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功6×10﹣8J，求：

（1）場(chǎng)強(qiáng)方向；

（2）設(shè)B處電勢(shì)為1V，則A處電勢(shì)為多少；

（3）電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


以下關(guān)于物理學(xué)重大發(fā)現(xiàn)的說(shuō)法中，符合史實(shí)的是

A.牛頓通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)定出了萬(wàn)有引力常量

B.庫(kù)侖通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周?chē)嬖诖艌?chǎng)

C.法拉第通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出了磁生電的條件

D.開(kāi)普勒根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

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