Question

“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成，若在结两端加一恒定电压U，则它会辐射频率为v的电磁波，且与U成正比，即v=kU，已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关．你可能不了解此现象为原理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为（　　）

• A、

  h

  2e

• B、

  2e

  h

• C、2he
• D、

  1

  2he

Answer 1

分析：物理公式确定了物理量之间数值的关系，同时也就确定了物理单位间的关系，本题根据单位进行判断．

解答：解：物理公式两边的单位是相同的，根据公式v=kU，k=

v

U

，故其单位为s^-1?V^-1；
普朗克常量h的单位是J?s，e的单位是C；根据公式W=qU，1J=1V?C，故1Js=1VCs，故1s^-1?V^-1=1

C

Js

，故

2e

h

的单位是s^-1?V^-1；
故选B．

点评：将一个物理导出量用若干个基本量的乘方之积表示出来的表达式，称为该物理量的量纲式，简称量纲． 它是在选定了单位制之后，由基本物理量单位表达的式子；任何公式两边的量纲必须相同．