Question

【題目】有人設(shè)想在遙遠(yuǎn)的宇宙探測(cè)時(shí)，給探測(cè)器安上反射率極高（可認(rèn)為100%）的薄膜，并讓它正對(duì)太陽(yáng)，用光壓為動(dòng)力推動(dòng)探測(cè)器加速。已知某探測(cè)器在軌道上運(yùn)行，陽(yáng)光恰好垂直照射在薄膜上，若膜面積為，每秒每平方米面積獲得的太陽(yáng)光能為，探測(cè)器總質(zhì)量為，光速為，則探測(cè)器獲得的加速度大小的表達(dá)式是（光子動(dòng)量為）（　　）

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】A

【解析】

由E=h，以及光在真空中光速c=λ知，光子的動(dòng)量和能量之間關(guān)系為

設(shè)時(shí)間t內(nèi)射到探測(cè)器上的光子個(gè)數(shù)為n，每個(gè)光子能量為E，光子射到探測(cè)器上后全部反射，則這時(shí)光對(duì)探測(cè)器的光壓最大，設(shè)這個(gè)壓強(qiáng)為，每秒每平方米面積獲得的太陽(yáng)光能，由動(dòng)量定理得

壓強(qiáng)

對(duì)探測(cè)器應(yīng)用牛頓第二定律，可得

聯(lián)立解得

故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。