摘要：16．光具有波粒二象性.光子的能量E＝hν.其中频率ν表示波的特征．在爱因斯坦提出光子说之后法国物理学家德布罗意提出了光子动量p与光波波长λ的关系p＝h/λ. 若某激光管以Pw＝60 W的功率发射波长λ＝663 nm的光束.试根据上述理论计算: (1)该管在1 s内发射出多少光子? (2)若光束全部被某黑体表面吸收.那么该黑体表面所受到光束对它的作用力F为多大? 解析:(1)光子不仅有能量.而且有动量.照射物体时.产生的作用力可根据动量定理．设在时间Δt内发射出的光子数为n.光子频率为ν.每个光子的能量E＝hν.所以PW＝(Δt＝1 s)． 而ν＝.解得n＝ ＝个＝2.0×1020个． (2)在时间Δt内激光管发射出的光子全部被黑体表面吸收.光子的末动量变为零.据题中信息可知.n个光子的总动量为p总＝np＝n. 根据动量定理有F·Δt＝p总. 解得黑体表面对光子束的作用力为 F＝＝＝＝ ＝ N＝2.0×10-7 N. 又根据牛顿第三定律.光子束对黑体表面的作用力 F′＝F＝2.0×10-7 N. 答案:(1)2.0×1020个 (2)2.0×10-7
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(12分)(2010·苏州模拟)质谱仪可测定同位素的组成．现有一束一价的钾39和钾41离
子经电场加速后，沿着与磁场和边界均垂直的方向进入匀强磁场中，
如图所示．测试时规定加速电压大小为U0，但在实验过程中加
速电压有较小的波动，可能偏大或偏小ΔU.为使钾39和钾41打在
照相底片上的区域不重叠，ΔU不得超过多少？(不计离子的重力)
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(12分)(2010·宿迁模拟)在交通事故中，测定碰撞瞬间汽车的速度对于事故责任的认定具有重要的作用．《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个计算碰撞瞬间的车辆速度的公式v＝
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，式中ΔL是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体沿公路方向上的水平距离，如图6所示，h1和h2分别是散落物在车上时的离地高度．通过用尺测量出事故现场的ΔL、h1和h2三个量，根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车辆的速度．请根据所学的平抛运动知识对给出的公式加以证明．
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(12分)(2010·连云港模拟)如图所示，B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上．A是质量为m的细长直杆，光滑套管D被固定，A可以自由上下运动，物块C的质量为m，紧靠半球形碗放置．初始时，A杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图)．然后从静止开始释放A，A、B、C便开始运动．求： 图9
(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆竖直方向的速度和B、C水平方向的速度；
(2)运动的过程中，长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度．
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