题目内容
光子具有动量，因此光照到物体表面被反射或被吸收时，都会对物体产生压力．利用这一原理，可以用太阳光作为探测器进行宇宙航行的动力．科学家们设计的一种探测器有8张三角形的帆像风车那样安装在探测器的周围，总面积达S=104m2，并始终保持正对着太阳．通过帆上的反光膜反射太阳光，利用太阳光对帆的压力使探测器得到加速．该探测器的总质量m=500kg．它所在的区域内每平方米面积上获得的太阳光功率为P=1kW，设反光膜能将太阳光全部反射．求：
（1）太阳光对帆的总压力F是多大？
（2）在太阳光的作用下，该探测器的速度每天可以增加多少？
（1）太阳光对帆的总压力F是多大？
（2）在太阳光的作用下，该探测器的速度每天可以增加多少？
（1）设探测器的帆时间t内接受到的光子总数为n，则有
PSt=nE
其中E是每个光子的能量．
对这些光子运用动量定理：设它们受到的总作用力是F，则
Ft=n?2p
其中p是每个光子的动量
又E=mc2，p=mc
则得 E=pc
由以上各式得：F=
代入数据得 F=0.00667N
根据牛顿第三定律得：太阳光对帆的总压力也是F=0.067N
（2）在一天时间内，对探测器运用动量定理得 Ft=m△v
得△v=11.5m/s
答：
（1）太阳光对帆的总压力F是0.067N．
（2）在太阳光的作用下，该探测器的速度每天可以增加11.5m/s．
PSt=nE
其中E是每个光子的能量．
对这些光子运用动量定理：设它们受到的总作用力是F，则
Ft=n?2p
其中p是每个光子的动量
又E=mc2，p=mc
则得 E=pc
由以上各式得：F=
| 2PS |
| c |
代入数据得 F=0.00667N
根据牛顿第三定律得：太阳光对帆的总压力也是F=0.067N
（2）在一天时间内，对探测器运用动量定理得 Ft=m△v
得△v=11.5m/s
答：
（1）太阳光对帆的总压力F是0.067N．
（2）在太阳光的作用下，该探测器的速度每天可以增加11.5m/s．
练习册系列答案
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（1）下列说法正确的是[物理—选修3—5]（15分）
（1）（5分）下列说法正确的是 。
| A．光电效应现象显示了光的粒子性，它否定了光的波动性 |
| B．为了解释原子光谱的不连续性，普朗克提出能量量子化观点 |
| C．某元素原子核内的质子数决定了核外电子的分布，进而决定了该元素的化学性质 |
| D．核力是短程力，在其作用范围内，随核子间距离的变化可以表现为引力也可以表现为斥力 |
）发生
衰变生成钍核（Th），并同时放出能量为E的
光子，已知铀核的质量为
，钍核的质量为
粒子的质量为
。①写出核反应方程。
②若放出的
光子动量可忽略，求衰变生成的粒子的速率。