Question

【題目】太陽帆飛船是利用太陽光的壓力進(jìn)行太空飛行的航天器，由于太陽光具有連續(xù)不斷、方向固定等特點，借助太陽帆為動力的航天器無須攜帶任何燃料．在太陽光光子的撞擊下，航天器的飛行速度會不斷增加．現(xiàn)有一艘質(zhì)量為m的太陽帆飛船在太空中運行，某時刻帆面與太陽光垂直．設(shè)帆面100%地反射太陽光，帆的面積為S，且單位面積上每秒接受到的太陽輻射能量為，已知太陽輻射的光子的波長均近似取為.不計太陽光反射時頻率的變化，已知普朗克常量為h，光速為c．則

A.飛船獲得的能量為

B.光子的平均能量為的

C.每秒射到帆面上的光子數(shù)

D.此時飛船獲得的加速度為

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

ABC．每秒光照射到帆面上的能量 E=E0S，光子能量，所以每秒射到帆面上的光子數(shù)：．故A錯誤，BC正確．

D．每個光子的動量，光射到帆面被反彈，且光能100%的反射太陽光，由動量定理，有：Ft=2Ntp×100%，對飛船，由牛頓第二定律，有：F=ma，聯(lián)立可得：

故D正確．