1.人们射向未来深空探测器是以光压为动力的,让太阳光垂直薄膜光帆照射并全部反射,从而产生光压.设探测器在轨道上运行时,每秒每平方米获得的太阳光能E=1.5×104J,薄膜光帆的面积S=6.0×102m2,探测器的质量m=60kg,已知光子的动量的计算式 ,那么探测器得到的加速度大小最接近
A. 0.001m/s2 B. 0.01m/s2 C. 0.0005m/s2 D. 0.005m/s2
【答案】A
【解析】
【详解】由E=hv,P= 以及光在真空中光速c=λv知,光子的动量和能量之间关系为E=Pc.设时间t内射到探测器上的光子个数为n,每个光子能量为E,光子射到探测器上后全部反射,则这时光对探测器的光压最大,设这个压强为p压;每秒每平方米面积获得的太阳光能:
p0= •E
由动量定理得
F• =2p
压强
p压=
对探测器应用牛顿第二定律
F=Ma
可得
a=
代入数据得
a=1.0×10-3m/s2
故A正确,BCD错误.
故选A.
点睛:该题结合光子的相关知识考查动量定理的应用,解答本题难度并不大,但解题时一定要细心、认真,应用动量定理与牛顿第二定律即可解题.