【題目】雙金屬板由兩塊擦亮的銀和鋰厚平板組成，把板放在真空中，先用波長為（大于銀的極限波長，但小于鋰的極限波長）的單紫色光垂直照在銀面鏡上，再將板翻過180°，則作用在板上的力變化多少倍？假設(shè)落在鋰表面上的光子中引起光電效應(yīng)的光子占所有光子數(shù)的比例為，且光電子都以最大可能速度垂直平面飛出，鋰的逸出功為，電子的質(zhì)量為.

【答案】

【解析】

設(shè)在時(shí)間內(nèi)有個(gè)光子射在板面上，每個(gè)光子能量、動(dòng)量. 由于小于銀的逸出功，所有光子都被鏡面反射，傳給板的總沖量為，則對板的作用力為.

當(dāng)板翻過來后，光子開始從鋰表面打出光電子. 根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可求得光電子的速度為.

每個(gè)逸出的光電子傳遞給板的動(dòng)量. 因此，當(dāng)光照射時(shí)鋰表面受到的作用力為

.

（對于公式中的第1項(xiàng)，我們忽略了光子被吸收而沒有被反射部分引起的作用力）

于是.

光子有能量，亦有動(dòng)量. 光照射在物體上時(shí)，相當(dāng)于流體連續(xù)作用在物體上的情形，由此產(chǎn)生作用力，通常稱為光壓，光壓通常作為命題背景出現(xiàn)在競賽試題中，本題只是這方面的示例.在本題的模型中，應(yīng)該有，力的增大是由于光電子動(dòng)量比打出光電子的光子的動(dòng)量大許多倍.

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】如圖所示，用半徑相同的A、B兩球的碰撞可以驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓質(zhì)量為m1的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下，進(jìn)入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把質(zhì)量為m2的B球放在水平軌道末端，讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次。M、P、N為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置，未放B球時(shí)，A球的落點(diǎn)是P點(diǎn)，O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)，如圖所示。

（1）除了圖中的器材外還需要_________。

A．秒表 B．刻度尺 C．天平 D．彈簧秤 E．游標(biāo)卡尺

（2）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的一些要求必要的是______。

A．兩個(gè)小球的質(zhì)量應(yīng)滿足m1<m2

B．實(shí)驗(yàn)中重復(fù)多次讓A球從斜槽上釋放，應(yīng)特別注意讓A球從同一位置由靜止釋放

C．斜槽軌道的末端必須調(diào)整水平

D．需要測出軌道末端到水平地面的高度

E．用半徑盡量小的圓把10個(gè)落點(diǎn)圈起來，這個(gè)圓的圓心可視為小球落點(diǎn)的平均位置

（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，測量出兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2，記錄的落點(diǎn)平均位置M、N幾乎與OP在同一條直線上，測量出三個(gè)落點(diǎn)位置與O點(diǎn)距離OM、OP、ON的長度。在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系____________________，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后在OP方向上的總動(dòng)量守恒；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足關(guān)系式_______________________。(用測量的量表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中

（1）圖中釋放紙帶的操作正確的是（____）

（2）甲同學(xué)按照正確的步驟操作，利用紙帶算出重物重力勢能的減少量△Ep往往略大于動(dòng)能的增加量△Ek，這是因?yàn)?/span>_________________________________________________；

（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：通過電磁鐵控制一小鐵球從A點(diǎn)自由下落，鐵球下落過程中經(jīng)過光電門B時(shí)，計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄擋光時(shí)間t，用刻度尺測出AB之間的距離h，已知小鐵球的直徑為d，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，當(dāng)題中所給的d、t、h、g滿足關(guān)系式_____________________________，即可驗(yàn)證小鐵球下落過程中機(jī)械能守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈匝數(shù)為n=10，其電阻r=2Ω，面積S=0.2m2，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=的勻強(qiáng)磁場中，若線圈從中性面位置開始繞垂直于磁場方向的對稱軸OO′以ω=10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，向R=18Ω的電阻供電。則以下說法中正確的是（　�。�

A. 該線圈產(chǎn)生的是余弦式交變電流

B. 線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢為40V

C. 線圈開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)流過電阻R的瞬時(shí)電流大小為

D. 電阻R上消耗的電功率為9W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊a、b通過繞過定滑輪的輕繩連接，b可沿粗糙水平地面滑行，當(dāng)物塊a豎直下降時(shí)，以下說法正確的是（ ）

A. 物塊a、b速度大小相等

B. 物塊a、b加速度大小相等

C. 物塊a、b的總機(jī)械能保持不變

D. 輕繩對a、b做功功率相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“太空涂鴉”技術(shù)的基本物理模型是：原來在較低圓軌道運(yùn)行的攻擊衛(wèi)星在變軌后接近在較高圓軌道上運(yùn)行的偵察衛(wèi)星時(shí)，向其發(fā)射“漆霧”彈，“漆霧”彈在臨近偵察衛(wèi)衛(wèi)星時(shí)，壓爆彈囊，讓“漆霧”散開并噴向偵察衛(wèi)星，噴散后強(qiáng)力吸附在偵察衛(wèi)衛(wèi)星的偵察鏡頭、太陽能板、電子偵察傳感器等關(guān)鍵設(shè)備上，使之暫時(shí)失效。關(guān)于這一過程下列說法正確的是

A. 攻擊衛(wèi)星在原軌道上運(yùn)行的周期比偵察衛(wèi)星的周期大

B. 攻擊衛(wèi)星到達(dá)新軌道后，其動(dòng)能較原軌道增大

C. 攻擊衛(wèi)星到達(dá)新軌道后，其機(jī)械能較原軌道增多

D. 攻擊衛(wèi)星在原軌道需要加速才能變軌接近偵查衛(wèi)星

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年3月3日，中國探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁宣布中國探月工程“三步走”即將收官，我國對月球的探索將進(jìn)人新的征程。若近似認(rèn)為月球繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球繞太陽也作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的繞行方向一致且軌道在同一平面內(nèi)。

(1)已知地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，月心地心間的距離為r，求月球繞地球一周的時(shí)間Tm；

(2)如圖是相繼兩次滿月時(shí)，月球、地球和太陽相對位置的示意圖。已知月球繞地球運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間Tm＝27.4d，地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期Te＝365d，求地球上的觀察者相繼兩次看到滿月滿月的時(shí)間間隔t。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的金屬球，固定在一輕質(zhì)細(xì)繩下端，能繞懸掛點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)裝置能自動(dòng)隨著風(fēng)的轉(zhuǎn)向而轉(zhuǎn)動(dòng)，使風(fēng)總沿水平方向吹向小球。無風(fēng)時(shí)細(xì)繩自然下垂，有風(fēng)時(shí)細(xì)繩將偏離豎直方向一定角度，

求：（1）當(dāng)細(xì)繩偏離豎直方向的角度為θ，且小球靜止時(shí)，風(fēng)力F及細(xì)繩對小球拉力T的大小。（設(shè)重力加速度為g）

（2）若風(fēng)向不變，隨著風(fēng)力的增大θ將增大，判斷θ能否增大到90°且小球處于靜止?fàn)顟B(tài)， 說明理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R.

(1)寫出此時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流的方向．

(2)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為多大？

(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢為多大？

(4)從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電荷量是多少？

(5)圖中理想電流表和理想電壓表的示數(shù)各是多少？

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同步練習(xí)冊答案