精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

（15分）如圖所示，光子具有動量，每個光子的動量mv=h /λ（式中h為普朗克常量，λ為光子的波長）.當光照射到物體表面上時，不論光被物體吸收還是被物體表面反射，光子的動量都會發(fā)生改變，因而對物體表面產生一種壓力，稱為光壓.右圖是列別捷夫設計的用來測量光壓的儀器.圖中兩個圓片中，a是涂黑的，而b是光亮的.當光線照射到a上時，可以認為光子全部被吸收，而當光線照射到b上時，可以認為光子全部被反射.分別用光線照射在a或b上，由于光壓的作用，都可以引起懸絲的旋轉，旋轉的角度可以借助于和懸絲一起旋轉的小平面鏡M進行觀察。

（1）如果用一束強光同時照射a、b兩個圓片，光線的入射方向跟圓片表面垂直，懸絲將向哪個方向偏轉？為什么？

（2）已知a、b兩個圓片的半徑都為r，兩圓心間的距離是d.現(xiàn)用頻率為ν的激光束同時照射a、b兩個圓片，設入射光與圓面垂直，單位時間內垂直于光傳播方向的單位面積上通過的光子個數(shù)為n，光速為c，求：由于光壓而產生的作用力分別多大。

解析：

(1)a向外b向里轉動（從上向下看逆時針轉動）（3分）

對時間t內照到圓片上的光子用動量定理：Ft=ntSΔmv，照到a上的每個光子的動量變化是mv，而照到b上的每個光子的動量變化是2mv；因此光子對b的光壓大.（3分）

(2)分別對單位時間內照射到a、b上的光子用動量定理，有：

Fa= nπr2hν/c，Fb= nπr22hν/c（10分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

A．（選修模塊3-3）
（1）下列說法正確的是
B
B

A．顯微鏡下看到墨水中的炭粒的無規(guī)則運動是熱運動
B．一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽，其分子之間的勢能增加
C．晶體所有的物理性質各向異性，非晶體所有的物理性質各向同性
D．分子a從遠處趨近固定不動的分子b，它們間分子力一直變大
（2）如圖所示，一定質量理想氣體經過三個不同的過程a、b、c后又回到初始狀態(tài)．在過程a中，若系統(tǒng)對外界做功400J，在過程c 中，若外界對系統(tǒng)做功200J，則b過程外界對氣體做功
0
0
J，全過程中系統(tǒng)
吸收
吸收
熱量（填“吸收”或“出”），其熱量是
200
200
J．
（3）現(xiàn)在轎車已進入普通家庭，為保證駕乘人員人身安全，汽車增設了安全氣囊，它會在汽車發(fā)生一定強度的碰撞時，利用疊氮化鈉（NaN3）爆炸時產生氣體（假設都是N2）充入氣囊，以保護駕乘人員．若已知爆炸瞬間氣囊容量為70L，氮氣的密度ρ=1.25×102Kg/m3，氮氣的平均摩爾質量M=0.028kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算爆炸瞬間氣囊中N2分子的總個數(shù)N（結果保留一位有效數(shù)字）．
C．（選修模塊3-5）
（1）下列說法中正確的是
BD
BD

A．β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B．目前已建成的核電站的能量來自于重核裂變
C．一個氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多能產生3種不同頻率的光子
D．盧瑟福依據極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射提出了原子的核式結構模型
（2）當具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV．為了使該金屬產生光電效應，入射光子的最低能量為
B
B

A．1.5eV         B．3.5eV           C．5.0eV           D．6.5eV
（3）總質量為M的火箭被飛機釋放時的速度為v0，方向水平．釋放后火箭立即向后以相對于地面的速率u噴出質量為m的燃氣，則火箭相對于地面的速度變?yōu)?!--BA-->
Mv0+mu
M-m
Mv0+mu
M-m
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網[物理--選修3-5]
（1）下列說法正確的是
 
．
A、光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量
B．玻爾認為，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的
C．將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解，會改變放射性元素的半衰期
D．原子核的質量大于組成它的核子的質量之和，這個現(xiàn)象叫做質量虧損
（2）如圖所示，已知水平面上的P點右側光滑，左側與滑塊間的動摩擦因數(shù)為μ．質量分別為m1和m2的兩個滑塊在水平面上P點的右側分別以速度v1、v2向右運動，由于V1＞V2而發(fā)生碰撞（碰撞前后兩滑塊的速度均在一條直線上）．二者碰后m1繼續(xù)向右運動，m2被右側的墻以原速率彈回，再次與m1相碰，碰后m2恰好停止，而m1最終停在Q點．測得PQ間的距離為L．求第一次碰后滑塊m1的速率．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網（1）氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光光子的能量范圍約為1.62eV-3.11eV，假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級的氫原子，氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為v1、v2、v3、v4、v5、和v6，且頻率依次增大，關于這些光，下列說法中正確的是
 

A．氫原子發(fā)出b種頻率光，有4種可能為可見光．
B．這束照射氫原子的光，它的光子能量E=hv6
C．用從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能產生光電效應
D．頻率最小的光v1具有顯著的熱效應
（2）在光滑的水平地面上靜止著一質量為M=0.4kg的薄木板，一個質量為m=0.2kg的木塊（可視為質點）以v0=4m/s的速度，從木板左端滑上，一段時間后，又從木板上滑下（不計木塊滑下時機械能損失），兩物體仍沿直線繼續(xù)向前運動，從木塊與木板剛剛分離開始計時，經時間t=3.0s，兩物體之間的距離增加了s=3m，已知木塊與木板的動摩擦因數(shù)μ=0.4，求薄木板的長度．
精英家教網

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?南通三模）①關于光的本性的認識，下列敘述正確的是
ABD
ABD

A．光波是一種概率波
B．光子具有動量
C．在做光電效應實驗時，只要光的強度足夠大，就一定有光電子發(fā)射出來
D．愛因斯坦提出了光子說，成功地解釋了光電效應現(xiàn)象
②用如圖所示的裝置進行驗證動量守恒的以下實驗：
（1）先測出滑塊A、B的質量M、m及滑塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ，查出當?shù)氐闹亓铀俣萭；
（2）用細線將滑塊A、B連接，使A、B間的彈簧處于壓縮狀態(tài)，滑塊B緊靠在桌邊；
（3）剪斷細線，測出滑塊B做平拋運動落地時的水平位移為s1，滑塊A沿桌面滑行距離為s2．
為驗證動量守恒，寫出還須測量的物理量及表示它的字母
桌面離地面高度h
桌面離地面高度h
．如果動量守恒，須滿足的關系是
M
2μgs2
=ms1
g
2h
M
2μgs2
=ms1
g
2h
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（選修3-5）
（1）核能是一種高效的能源．
①在核電站中，為了防止放射性物質泄漏，核反應堆有三道防護屏障：燃料包殼，壓力殼和安全殼（見圖甲）．結合圖乙可知，安全殼應當選用的材料是
混凝土
混凝土
．

②圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射．當胸章上1mm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時，結合圖2分析工作人員受到了
β
β
射線的輻射；當所有照相底片被感光時，工作人員受到了
γ
γ
射線的輻射．
（2）下列說法正確的是
A．盧瑟福的a粒子散射實驗揭示了原子核有復雜的結構
B．受普朗克量子論的啟發(fā)，愛因斯坦在對光電效應的研究中，提出了光子說
C．核反應方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He屬于裂變
D．宏觀物體的物質波波長非常小，極易觀察到它的波動性
E．根據愛因斯坦質能方程，物體具有的能量和它的質量之間存在著正比關系
F．β衰變中產生的β射線實際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的
G．中子與質子結合成氘核的過程中需要吸收能量
H．升高放射性物質的溫度，可縮短其半衰期
I．氫原子輻射出一個光子后，根據玻爾理論可知氫原子的電勢能增大，核外電子的運動加速度增大
J．對于任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能產生光電效應
（3）如圖所示，質量為M=2kg的足夠長的小平板車靜止在光滑水平面上，車的一端靜止著質量為MA=2kg的物體A（可視為質點）．一個質量為m=20g的子彈以500m/s的水平速度迅即射穿A后，速度變?yōu)?00m/s，最后物體A靜止在車上．若物體A與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．（g取10m/s2）
①平板車最后的速度是多大？
②全過程損失的機械能為多少？
③A在平板車上滑行的距離為多少？

查看答案和解析>>

同步練習冊答案