(1)用波长为λ的光照射金属表面所产生的光电子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动时,其最大半径为R,电子质量为m,电量为e,光速为c,普朗克常量为h,求金属的逸出功W;
(2)一个光源以P0=1.6W的功率向四周均匀地发射能量。在离光源距离R=2.5m处放置一小钾箔,钾的逸出功W=2.2eV,假设入射光的能量是连续地和平稳地垂直传给钾箔,光的平均波长为λ。
①根据爱因斯坦的光子说和质能方程,证明光子动量p=hλ(h是普朗克恒量)。
②假设钾箔完全吸收所有照射到它上面的能量。求:
a.钾箔在垂直入射光方向上单位面积上受到光的平均作用力(用题目中的物理符号表示)。
b.按照经典电磁理论,钾箔只需吸收足够的能量就可以逐出电子,若一个要被逐出的电子收集能量的圆形截面的半径约为一个典型原子的半径r=5.0×10-11m,求:此光源照射条件下,用此光源照射时电子将被逐出的时间。
c.根据你的计算结果,你认为经典电磁理论在解释光电效应现象时是否合理?谈谈你的看法。
p
=
h
λ
【答案】(1)金属的逸出功为功
(2)①见解析
②a.钾箔在垂直入射光方向上单位面积上受到光的平均作用力为;
b.此光源照射时电子将被逐出的时间2200s
c.不合理,理由见解析。
hc
λ
-
q
2
B
2
R
2
2
m
(2)①见解析
②a.钾箔在垂直入射光方向上单位面积上受到光的平均作用力为
PS
4
πc
R
2
b.此光源照射时电子将被逐出的时间2200s
c.不合理,理由见解析。
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:205引用:3难度:0.2
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发布:2024/10/16 2:0:2组卷:61引用:1难度:0.5 -
2.构建物理模型是一种研究物理问题的科学思维方法。每一个模型的建立都有一定的条件和使用范围,要根据实际情况加以运用。
(1)如图所示,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动。滑块A的质量为M,速度大小为v1,方向水平向右;滑块B的质量为m,速度大小为v2,方向水平向左。滑块A、B相碰后粘在一起向右运动。已知滑块A、B碰撞过程中的相互作用时间t。求:
a.碰后滑块A、B的共同速度v共的大小
b.碰撞过程中A、B之间的平均作用力的大小F1
(2)鸟撞飞机是威胁航空安全的重要因素之一。假设飞机和鸟沿水平方向迎面相撞,碰后粘在一起。已知飞机的质量约为M′=5×104kg,飞机的速度约v2′=500m/s。若鸟可视为圆柱体,质量约为m′=0.5kg,身长约为l=0.25m。
a.请建立合理的运动模型,估算鸟与飞机的撞击时间Δt;
b.请估算撞击过程中鸟与飞机之间的平均作用力的大小。F2发布:2024/11/3 8:0:2组卷:65引用:1难度:0.4 -
3.反冲运动在现实生活中有广泛应用。
(1)喷气式飞机和火箭的飞行应用了 的原理,它们靠 的反冲作用而获得巨大的速度。
(2)下列属于反冲现象的是 。
①园林的喷灌装置能够一边喷水一边旋转
②用枪射击时,子弹向前飞,枪身后退
③用力向后蹬地,人向前运动
④章鱼向某个方向喷出水,身体向相反的方向运动
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
(3)关于系统动量守恒的说法正确的是 。
①只要系统所受外力的矢量和为零,系统动量就守恒
②只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒
③系统所受合外力不为零,其动量一定不守恒,但有可能在某一方向上守恒
④系统如果合外力的冲量远小于内力的冲量时,系统可近似认为动量守恒
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
(4)一火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体,气体离开发动机喷出时的速度v=1000m/s,设火箭质量M=300kg,发动机每秒喷气20次。
①当第三次气体喷出后,火箭的速度多大?
②运动第1s末,火箭的速度多大?
(5)“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。如图所示,他把47个自制的火箭绑在椅子上,自己坐在椅子上,双手举着大风筝,设想利用火箭的推力,飞上天空,然后利用风筝平衡着陆。假设万户及所携设备[火箭(含燃料)椅子、风筝等]总质量为M,点燃火箭后在极短的时间t内,质量为m的炽热燃气以相对地面v0的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响,重力加速度为g,
①极短时间t内喷出的气体对火箭的平均作用力多大;(作用力远大于喷出气体的重力)
②在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小为多少;
③喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为多少;
④试说明在火箭喷气过程中,万户及所携设备机械能是否守恒。发布:2024/10/25 17:0:1组卷:79引用:3难度:0.6
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