Question

【題目】有人設想在遙遠的宇宙探測時，給探測器安上面積極大、反射率極高(可認為100%)的薄膜，并讓它正對太陽，用光壓為動力推動探測器加速．已知探測器在某軌道上運行時，每秒每平方米面積獲得的太陽光能為E=1.5×104 J，薄膜面積為S=6.0×102 m2，若探測器總質量為M=60 kg，光速c=3.0×108 m/s，那么下列最接近探測器得到的加速度大小的是(根據量子理論，光子不但有能量，而且有動量．光子動量的計算式為p=，其中h是普朗克常量，λ是光子的波長)(　　)

A. 1.0×10－3 m/s2

B. 1.0×10－2 m/s2

C. 1.0×10－1 m/s2

D. 1 m/s2

Answer 1

【答案】A

【解析】由以及光在真空中光速知，光子的動量和能量之間關系為，設時間t內射到探測器上的光子個數為n，每個光子能量為E，光子射到探測器上后全部反射，則這時光對探測器的光壓最大，設這個壓強為，每秒每平方米面積獲得的太陽光能，由動量定理得：，壓強，對探測器應用牛頓第二定律，可得，代入數據得：，A正確．