[题目]光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面.前者表明光子具有能量.后者表明光子除了具有能量之外还具有动量.由狭义相对论可知.一定的质量m与一定的能量E相对应: .其中c为真空中光速.(1)已知某单色光的频率为ν.波长为λ.该单色光光子的能量.其中h为普朗克常量.试借用质子.电子等粒子动量的定义:动量=质量×速度.推导该� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知，一定的质量m与一定的能量E相对应：，其中c为真空中光速。

（1）已知某单色光的频率为ν，波长为λ，该单色光光子的能量，其中h为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义：动量=质量×速度，推导该单色光光子的动量。

（2）光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示。

一台发光功率为P0的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积为S。当该激光束垂照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的光压的表达式。

【答案】（1）见解析（2）

【解析】试题分析：（1）根据能量与质量的关系，结合光子能量与频率的关系以及动量的表达式推导单色光光子的动量；（2）根据一小段时间内激光器发射的光子数，结合动量定理求出其在物体表面引起的光压的表达式．

（1）光子的能量，

光子的动量，可得

（2）一小段时间内激光器发射的光子数

光照射物体表面，由动量定理

产生的光压解得：

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A. 电压表（0～3 V，内阻10 kΩ）

B. 电压表（0～15 V，内阻20 kΩ）

C. 电流表（0～3 A，内阻1 Ω）

D. 电流表（0～0.6 A，内阻0.4 Ω）

E. 滑动变阻器（5 Ω，1 A）

F. 滑动变阻器（500 Ω，0.2 A）

（1）实验中电压表应选用__________，电流表应选用____________。为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用________（用序号字母表示）。

（2）根据实验原理，用笔画线代替导线，将图中的实验电路图连接完整_______。

（3）开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于________。（选填“A端”“B端”或“AB之间”）

（4）另一位同学测得某小电珠的伏安特性曲线如图所示，某次测量时，电流表读数为0.40 A，此时小电珠的实际功率为_____________W。若已知小电珠灯丝在27 ℃时电阻值约为2.5 Ω，并且其电阻值与灯丝的热力学温度成正比，试估算该小电珠在此次测量时工作灯丝的温度约为________℃。（均保留三位有效数字）

（5）某同学发现小电珠的伏安特性曲线并不是直线，说明小灯泡的电阻是变化的，产生这种变化的原因是_______。

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【题目】如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=0.20Ω，线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OOˊ匀速转动，角速度ω＝100π rad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8Ω的定值电阻连接。计算时π取3。