【題目】一臺(tái)二氧化碳?xì)怏w激光器發(fā)出的激光功率為，射出的光束截面積為（已知，對(duì)于波長(zhǎng)為的光束，其每一個(gè)光子的動(dòng)量為，式中h為普朗克恒量，鐵的有關(guān)參數(shù)為熱容量，密度，熔點(diǎn)，熔解熱，摩爾質(zhì)量）求

（1）當(dāng)該光束垂直入射到一物體平面上時(shí)，可能產(chǎn)生的光壓的最大值為多少？

（2）這束光垂直射到溫度T為273K，厚度d為的鐵板上，如果有80%的光束能量被激光所照射到的那一部分鐵板所吸收，并使其熔化成與光束等截面積的直圓柱孔，這需要多少時(shí)間？

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）當(dāng)光束垂直入射到一個(gè)平面上時(shí)，如果光束被完全反射，且反射光垂直于平面，則光子的動(dòng)量改變達(dá)最大值，為

．

此時(shí)該光束對(duì)被照射面的光壓為最大。設(shè)單位時(shí)間內(nèi)射到平面上的光子數(shù)為n，光壓p的數(shù)值就等于這些光子對(duì)被照射面積A的沖量（也就是光子動(dòng)量的改變量）的總和除以面積A，即

．

每個(gè)光子的能量為，這里c為真空中的光速，以為光的頻率，因而．

于是，．

（2）激光所照射到的質(zhì)量為M那一小部分鐵板在熔化過程中所吸收的熱量為

，

所以

．

練習(xí)冊(cè)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，運(yùn)動(dòng)員把質(zhì)量為m的足球從水平地面踢出，足球在空中達(dá)到的最高點(diǎn)高度為h，在最高點(diǎn)時(shí)的速度為v，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．下列說法正確的是（ ）

A. 運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功mv2

B. 足球上升過程重力做功mgh

C. 運(yùn)動(dòng)員踢球時(shí)對(duì)足球做功mgh+mv2

D. 足球上升過程克服重力做功mgh+mv2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖半徑為l＝0.5m的圓形金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，一根長(zhǎng)也為l＝0.5m，電阻R=1Ω的金屬棒ab一端與導(dǎo)軌接觸良好，另一端固定在圓心處的導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上，由電動(dòng)機(jī)A帶動(dòng)以角速度旋轉(zhuǎn)，在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面，大小為B1=0.6T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。另有一質(zhì)量為m＝0.1kg、電阻R=1Ω的金屬棒cd擱置在等高的擋條上，并與固定在豎直平面內(nèi)的兩直導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)軌間距也為l＝0.5m，兩直導(dǎo)軌上端接有阻值R=1Ω的電阻，在豎直導(dǎo)軌間的區(qū)域存在大小B2＝1T，方向垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。接通開關(guān)S后，棒對(duì)擋條的壓力恰好為零。不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻。

（1）指出磁場(chǎng)B2方向

（2）求金屬棒ab旋轉(zhuǎn)角速度大小

（3）斷開開關(guān)S后撤去擋條，棒開始下滑，假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，棒下落過程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好，從金屬棒cd開始下落到剛好達(dá)到最大速度的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q＝0.6 J，求這一過程金屬棒下落的高度。

（4）從金屬桿開始下落到剛好達(dá)到最大速度的過程中，通過金屬桿的電荷量q。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=0.8Ω，電路中另一電阻R=10Ω，直流電壓U=160V，電壓表的示數(shù)UV=110V．試求：

（1）通過電動(dòng)機(jī)的電流？

（2）電動(dòng)機(jī)的輸入電功率？

（3）如果電動(dòng)機(jī)以1m/s的速度勻速豎直向上提升重物，求該重物的質(zhì)量是多少？（g=10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)磁鐵（其下端為N極）。如果在磁鐵的下端固定一個(gè)閉合線圈，并使磁極上下振動(dòng)。磁鐵在向下運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是

A. 在磁鐵靠近線圈過程中，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針（從上往下看 ）

B. 在磁鐵遠(yuǎn)離線圈過程中，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針（從上往下看 ）

C. 線圈對(duì)磁鐵的磁場(chǎng)力始終向上

D. 線圈對(duì)磁鐵的磁場(chǎng)力先向上再向下

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電容器的電容為C，定值電阻為R，導(dǎo)軌電阻為r，導(dǎo)線的電阻不計(jì)�，F(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度，使導(dǎo)線MN向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電路穩(wěn)定后，MN以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)

A. 回路中的電流為

B. 電阻兩端的電壓為

C. 電容器所帶電荷量為

D. 為保持MN勻速運(yùn)動(dòng)，需對(duì)其施加的拉力大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年5月17日，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火衛(wèi)，成功發(fā)射了第四十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該衛(wèi)星發(fā)射過程為:先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到桶圓軌道2上，最后由軌道2在Q處變軌進(jìn)入同步衛(wèi)星軌道3，軌道1，2相切于P點(diǎn)，軌道2、3相切于Q點(diǎn)。忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則該衛(wèi)星

A. 在軌道3上的運(yùn)行周期為24h

B. 在軌道3上的運(yùn)行速率大于7.9km/s

C. 在軌道3上經(jīng)過Q點(diǎn)的向心加速度大于在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)的向心加速度

D. 在軌道2上由P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，地球引力對(duì)衛(wèi)星做負(fù)功，衛(wèi)星的動(dòng)能減少

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車的點(diǎn)火裝置原理如圖甲所示，它能將十幾伏的直流低電壓變成數(shù)萬伏的高電壓，使DD′間的空氣擊穿而發(fā)生強(qiáng)烈的火花放電，其主體部分是一個(gè)在條形鐵芯上套有兩個(gè)線圈的變壓器，兩層線圈間良好絕緣。初始彈簧片P與觸點(diǎn)Z接觸，閉合開關(guān)S后，鐵芯被磁化，吸引彈簧片P切斷電路，鐵芯失去磁性，彈簧片P與Z接通，如此反復(fù)。工作過程中初級(jí)線圈電流隨時(shí)間的變化如圖乙所示，下列說法正確的是

A. DD′間的火花放電通常出現(xiàn)在電路剛接通時(shí)

B. 初級(jí)線圈應(yīng)選用較粗的導(dǎo)線繞制

C. 次級(jí)線圈匝數(shù)應(yīng)比初級(jí)線圈匝數(shù)多

D. 條形鐵芯用許多薄硅鋼片疊合而成可減小渦流

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直的墻壁上存在一圓心為O半徑為R的光滑凹槽，槽內(nèi)嵌入一質(zhì)量為m的小球，小球與輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端固定在軌道圓心正上方的O處，彈簧原長(zhǎng)等于O到軌道圓心O的距離，勁度系數(shù)為k。小球在凹槽最高點(diǎn)A處受輕輕擾動(dòng)后向最低點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)（圓軌道與彈簧無接觸），則

A. 系統(tǒng)的彈性勢(shì)能先減小后增大

B. 小球的機(jī)械能保持不變

C. 小球的動(dòng)能可能先增大后減小

D. 小球在B處受到軌道的彈力大小為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案