刘铭玉,我有个同学真心话大冒险输了去捅他屁股都没事
看起来是一个卡皮巴拉老师和他的魔丸学生的故事
如同进了家门一般
其实就是缩在角落等组队环节…想去黑匣子了…
是有,我也能闻见
我以为是尿骚味,猫啊狗啊之类的,也有可能是厕所排污管没修好
那也太恐怖了,万一漏了不是完蛋了 ![]()
今天一个北大附毕业的老师跟我说,这里面有很多他认识的老师,有些是他当年(1998)就已经退休了,不教了的老师(现在当然已经走了…
这面文章写的时间离我老师毕业已经有七年了,而现在离这本书印出来也有20年了…所以所以,看到上面有很多如今还在学校的老师依旧很感慨
上面还有我现在的导师哦~今天我还从她手里薅走了几颗糖
蚊帐把一只蚊子困里面了 ![]()
王铮是物理老师啊
物理爽爽爽爽爽爽爽爽爽
这两天计划:
今天留宿,晚上去拿心爱的吉他到老地方爽弹
明天睡个自然醒,爽弹吉他,心情好了写点作业,下午去格三骚扰suen
完美的周末
這份解答的主要物理思路是對的,而且第(2)問其實已經抓到了這道題真正考查的東西:用光束動量的改變判斷小球所受合力方向。
但書寫中有幾個明顯問題,其中第(1)問 b 有符號混亂,第(2)問最主要的問題則是:算出了光的動量變化方向,卻沒有利用牛頓第三定律反向得到光對小球的作用力方向。
(1)小球碰木板
你寫:
這兩個結果正確。
題圖中的 \theta 是速度與豎直方向的夾角,因此:
這裡你的分解是正確的。
b
你前面寫:
因此:
但是後面又寫成了:
並據此得到「豎直向上」,這裡符號和方向對應錯了。
坐標系中 x 軸水平向右,y 軸豎直向上,所以應當是:
因此木板對小球的作用力方向為:
豎直向上。
你後面寫的「沒有向右分量,上方為正」實際上已經意識到了這個問題,只是前面的 F_x>0 沒有改乾淨。
(2)光束折射
這部分的建模方向是對的。
設光束①、②在單位時間內通過的等效粒子數分別為 n_1,n_2,每個粒子的動量大小為 p。
原稿一直使用 mv 表示光的動量,計算形式雖然可以繼續進行,但物理量的寫法並不合適。這裡研究的是光,直接把光子寫成具有靜質量 m 的普通小球容易造成概念問題,因此用 p 表示單個光子的動量更加合適。
對光束①:
對光束②:
因此光在單位時間內的總動量改變為:
這與你最後得到的式子一致。
但是這裡還缺少一步。
上面算出的 \Delta\vec p 是光的動量變化。
根據動量定理:
題目問的卻是光對小球產生的合力。
根據牛頓第三定律:
所以:
你在圖上用紅色的 F、F' 已經有作用力與反作用力的意識,但是正式解答中沒有把這一步落實到最後的方向判斷上。
a. 光束①和②強度相同
因為兩束光強度相同,所以:
因此:
而:
也就是說,光的動量改變方向水平向右。
所以小球對光的作用力水平向右。
根據牛頓第三定律,光對小球的作用力方向相反,因此:
你原來寫成「合力水平向右」。
如果這裡的「合力」指題目要求的「光對小球產生的合力」,那麼方向反了。
你算出的向右方向實際上是小球對光的作用力方向。
b. 光束①比②強
因為:
所以:
同時:
因此光的動量改變方向為:
右下方。
也就是小球對光的作用力方向為右下方。
根據牛頓第三定律,光對小球的作用力方向與之相反,因此:
你最後寫的是「合力向右下」。
這裡仍然是把光的動量變化方向直接當成了光對小球的作用力方向。
如果用 \alpha 表示光對小球的合力相對水平方向向上的偏角,那麼:
但是這個角對應的力應當畫在左上方向。
所以這份解答中,第(2)問的分量計算其實基本完成了。真正導致最後答案出錯的是:
算出
之後,得到的是小球對光的作用力:
而題目要求的是光對小球的作用力:
因此 a、b 兩問最後判斷出的合力方向都需要反向。
markdown语法似乎不能在论坛显示![]()
給你找點事:
总评: 动量变化量都算对了,但三个方向的结论都反了,原因是最后一步没有用牛顿第三定律。
对哪个物体用动量定理,求出的就是作用在这个物体上的力。第 (1) 问对小球用,得到的是木板对小球的力;第 (2) 问对光用,得到的是小球对光的力。题目问的却都是反作用力(小球对木板、光对小球),所以最后要用牛顿第三定律把方向反过来。
红笔批注的意思
- 圈出 mv,改成 p:光子没有静止质量,动量不能写成 mv。题干说粒子"以相同的动量"运动,应直接设每个粒子的动量为 p。第 (1) 问里小球写 mv 没有问题。
- 图上的 F→ 和 F′←:F 是小球对光的力,由光的 Δp 求出,方向向右。F′ 是光对小球的力,与 F 大小相等、方向相反。题目要的是 F′。
- 两处"牛三":指牛顿第三定律。下结论之前缺了"由牛顿第三定律,F′ = −F"这一步。
逐问核对
| 小问 | 原答 | 正确答案 |
|---|---|---|
| (1)a | Δpx = 0,Δpy = 2mv cosθ | |
| (1)b | 竖直向上 | |
| (2)a | 水平向右 | |
| (2)b | 右下方 |
第 (2) 问规范写法
设每个粒子的动量大小为 p,Δt 时间内光束①、②穿过小球的粒子数分别为 n₁、n₂。取 SO 方向为 x 轴正方向,向上为 y 轴正方向(光束①在上)。
- x 方向:每个粒子入射时的分量是 p cosθ,出射时是 p,所以 Δpx = (n₁ + n₂)p(1 − cosθ) > 0。
- y 方向:光束①入射时的分量是 +p sinθ,光束②是 −p sinθ,出射后都是 0,所以 Δpy = (n₂ − n₁)p sinθ。
由动量定理,小球对光的力 F 与 Δp 同向。由牛顿第三定律,光对小球的合力 F′ 与 Δp 反向。
- a. 两束光强度相同,每个粒子动量又相同,所以 n₁ = n₂,Δpy = 0。Δp 沿 SO 向右,所以合力沿 SO 向左。
- b. 光束①更强,所以 n₁ > n₂,Δpy < 0。Δp 指向右下,所以合力指向左上方。合力与水平方向的夹角 α 满足 tanα = (n₁ − n₂) sinθ / [(n₁ + n₂)(1 − cosθ)]。
其他问题
- (1)b 里的"Fx > 0"应为"Fy > 0",是笔误。
- n₁、n₂ 没有定义就直接用了。应先写"设 Δt 时间内……粒子数为 n₁、n₂","分析说明"类题目会看这一步。
- 原答 tanα 的分子写成 (n₂ − n₁),这是负数,夹角的正切应写成 (n₁ − n₂)。题目只问方向,这个角其实可以不求。
- 自检方法:题干说光镊能像镊子一样"抓住"微粒。如果合力向右,光就是在把小球推开,与题意矛盾。正确的结论是小球被拉向 S、拉向强光一侧,这也正是光镊的原理。
这又是哪位ai同学




