Question

【题目】人们射向未来深空探测器是以光压为动力的，让太阳光垂直薄膜光帆照射并全部反射，从而产生光压。设探测器在轨道上运行时，每秒每平方米获得的太阳光能E=1.5×104J，薄膜光帆的面积S=6.0×102m2，探测器的质量m=60kg，已知光子的动量的计算式，那么探测器得到的加速度大小最接近

A. 0.001m/s2 B. 0.01m/s2 C. 0.0005m/s2 D. 0.005m/s2

Answer 1

【答案】A

【解析】由E=hv，P＝以及光在真空中光速c=λv知，光子的动量和能量之间关系为E=pc．设时间t内射到探测器上的光子个数为n，每个光子能量为E，光子射到探测器上后全部反射，则这时光对探测器的光压最大，设这个压强为P压；每秒每平方米面积获得的太阳光能：

P0＝E
由动量定理得：F＝2P
压强P压＝
对探测器应用牛顿第二定律F=Ma
可得a＝
代入数据得：a=1.0×10-3m/s2
故A正确，BCD错误．故选A.