问题
问答题
(1)某激光头的耗电功率为2×103W,每秒钟输出10个光脉冲,每个脉冲持续的时间为10-8s,携带的能量为0.2J,则每个脉冲的功率为多少?该激光头将电能转化为激光能量的效率为多少?
(2)如图所示,质量为m的小球从高为h倾角为θ光滑斜面顶端A点由静止下滑,到达斜面底端B点时的速度为2v0.若小球从A点以沿斜面的初速度为
v0下滑,求小球到达B点时的速度为多大?5
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答案
(1)每个脉冲的功率P=
=W t
W=2×107W. 0.2 10-8
每秒钟转化为光脉冲的能量是E=0.2×10 J=2 J.
激光器将电能转化为激光能量的效率η=
=0.001. E E总
(2)小球从A→B的过程中,据机械能守恒定律有:
mgh=
m(2v0)2 ①1 2
mgh+
m(1 2
v0)2=5
mv2 ②1 2
联立①②解得v=3v0
答:(1)每个脉冲的功率为2×107W,该激光头将电能转化为激光能量的效率为0.001;
(2)小球到达B点时的速度为3v0.