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【題目】根據(jù)量子理論,光子不但有能量,還有動量,光子動量p=,其中h是普朗克常量,是光子的波長。光子有動量,光照到物體表面,對物體表面產(chǎn)生壓力。某同學(xué)設(shè)計了一種以光壓為動力的宇宙飛船。給飛船裝上面積為S=4×104m2反射率極髙的帆板,并讓它正對太陽,軌道位置每秒鐘每平方米面積上得到的太陽光能為E0=1.35 kJ,航天器質(zhì)量為M=50 kg,忽略除光壓力以外其他力的作用,不考慮因?yàn)槲恢米兓瘜?dǎo)致的單位面積功率變化,c =3.0×108 m/s。求

11s向照射到帆板上光子的總動量;

2)飛船的加速度大小;1小時內(nèi)飛船的速度變化大小(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

【答案】10.18N·s;(226m/s

【解析】

1)光子能量E=hv.

光子動量

p=

所以

E=pc.

單位時間接收到的能量與光子數(shù)n的關(guān)系

E0S=nE

P=np

所以

P==0.18N·s

2)對撞上帆板光子分析,由動量定理

2P=Ft

其中t=1s

由牛頓第二定律

a==7.2×10-3m/s2

v=at=26m/s

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】“雙星系統(tǒng)”由相距較近的星球組成,每個星球的半徑均遠(yuǎn)小于兩者之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體,它們在彼此的萬有引力作用下,繞某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動。如圖所示,某一雙星系統(tǒng)中A星球的質(zhì)量為m1B星球的質(zhì)量為m2,它們球心之間的距離為L,引力常量為G,則下列說法正確的是(  )

A.B星球的軌道半徑為

B.A星球運(yùn)行的周期為

C.A星球和B星球的線速度大小之比為m1m2

D.若在O點(diǎn)放一個質(zhì)點(diǎn),則它受到兩星球的引力之和一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根輕彈簧下端固定,豎立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球從靜止開始下落,在B位置接觸彈簧的上端,在C位置小球所受彈力大小等于重力,在D位置小球速度減小到零。小球下降階段下列說法中正確的是(  )

A.B位置小球動能最大

B.C位置小球動能最大

C.AC位置小球重力勢能的減少大于彈簧彈性勢能的增加

D.AD位置小球動能沒有發(fā)生改變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小型發(fā)電機(jī),輸出功率25kW,發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U=350V,輸電線總電阻為r=4Ω。為了使輸電線上損失的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的5%,須采用高壓輸電。設(shè)用戶所需電壓為220 V,則下列判斷正確的是

A. 升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比約為1:6

B. 降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比約為8:1

C. 輸電導(dǎo)線上的電壓損失約為286 V

D. 可供593“220 V40 W”的白熾燈正常工作

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從同一點(diǎn)水平拋出三個小球分別撞在豎直墻壁上a點(diǎn)、b點(diǎn)、c點(diǎn),則(  )

A. 落在a點(diǎn)的小球水平速度最小

B. 落在b點(diǎn)的小球豎直速度最小

C. 落在c點(diǎn)的小球飛行時間最短

D. abc三點(diǎn)速度方向的反向延長線交于一點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖示為AB兩輛轎車在同一條平直高速公路上運(yùn)動的圖像,A的最小速度和B的最大速度相同。已知在 時刻,AB兩車相遇,( )

A. ,轎車A在后、轎車B在前

B. 時間內(nèi),轎車A的加速度先變小后變大

C. 時間內(nèi),兩轎車的位移相同

D. 時間內(nèi),轎車B的位移為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在平直公路上,自行車與同方向行駛的一輛汽車在t=0時同時經(jīng)過某一個路標(biāo),它們的位移xm)隨時間ts)變化的規(guī)律為:汽車為,自行車為,則下列說法正確的是(

A. 汽車作減速直線運(yùn)動,自行車作勻速直線運(yùn)動

B. 不能確定汽車和自行車各作什么運(yùn)動

C. 開始經(jīng)過路標(biāo)后較小時間內(nèi)自行車在前,汽車在后

D. 當(dāng)自行車追上汽車時,它們距路標(biāo)96m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量不同的小球12由同一位置先后以不同的速度豎直向上拋出,運(yùn)動過程中兩小球受到的水平風(fēng)力恒定且相等,運(yùn)動軌跡如圖所示,忽略豎直方向的空氣阻力。與小球2相比,小球1

A. 初速度小

B. 在最高點(diǎn)時速度小

C. 質(zhì)量小

D. 在空中運(yùn)動時間短

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【題目】太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)主要是輕核的聚變,太陽中存在的主要元素是氫,氫核的聚變反應(yīng)可以看做是4個氫核()結(jié)合成1個茨核()。下表中列出了部分粒子的質(zhì)量(lu相當(dāng)于931.5MeV的能量),以下說法中正確的是( )

粒子名稱

質(zhì)子p

α粒子

電子e

中子n

質(zhì)量/u

1.0073

4.0015

0.00055

1.0087

A.核反應(yīng)方程式為

B.核反應(yīng)方程式為

C.4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為0.02715u

D.4個氫核聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為24.8MeV

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同步練習(xí)冊答案
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