地球绕太阳的运动可看作是轨道半径为R的匀速圆周运动,太阳源源不断地向四周辐射能量,太阳光的总辐射功率为PS,太阳光在穿过太空及地球大气层到达地面的过程中,大约有30%的能量损耗。到达地面的太阳光由各种频率的光子组成,每个光子不仅具有能量,还具有动量,其能量与动量的比值为c,c为真空中的光速。(在计算时可认为每个光子的频率均相同)
(1)求射到地面的太阳光在垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射功率Pe;
(2)辐射到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强,光子对被照射物体单位面积上所施加的压力叫做光压,假设辐射到地面的太阳光被地面全部吸收,求太阳光对地面的光压I;
(3)试证明:地球表面受到的太阳光辐射压力,和地球绕太阳做圆周运动的轨道半径R的平方成反比(PS可认为不变)。
(8分)某物体的位移—时间图象如图所示,若规定向东为正方向。
(1)试求物体在OA、CD、DE各阶段的速度大小及方向
(2)作出12秒内的速度—时间图象。
如图所示为真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1=18kV加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点.已知M、N两板间的电压为U2=800V,两板间的距离为d=10cm,板长为L1=30cm,板右端到荧光屏的距离为L2=60cm,电子质量为m=9×10-31kg,电荷量为e=1.6×10-19C.求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离.
一匀强电场,场强方向是水平的,如图所示,一个质量为m、电量为q的带正电的小球,从O点出发,初速度的大小为v0,在电场力和重力作用下,恰好能沿与场强的反方向成θ角的直线运动,(重力加速度为g),则小球运动到最高点时,求:
(1)匀强场的电场强度E;
(2)小球运动到最高点时其电势能与O点的电势能之差。
如图所示,电路两端电压U恒为28V,电灯上标有“6V,12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω。若电灯恰能正常发光, 且电机能运转,求:
(1)流过电灯的电流是多大?
(2)电动机两端的电压是多大?
(3)电动机输出的机械功率?
(15分)某一水平面内有一直角坐标系平面,
和
的区间内有一沿
轴负方向的有理想边界的匀强电场,场强大小为
;在
和
的区间内有一沿
轴负方向的有理想边界的匀强电场场强大小为
且
一比荷为
带负电粒子从直角坐标系
平面内的坐标原点
以很小的速度进入匀强电场
,计算时不计此速度和粒子自身的重力,且只考虑粒子在
平面内的运动。试求:
(1)粒子从O点进入到离开处的电场所需的时间;
(2)电子离开处的电场时的坐标;
(3)电子离开处的电场时的速度大小和方向。