類比法是研究物理問(wèn)題的常用方法。
(1)如圖所示為一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),靜電力常量為k,有一電荷量為q的試探電荷放入場(chǎng)中,與場(chǎng)源電荷相距為r。根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式,求q處的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。
(2)場(chǎng)是物理學(xué)中重要的概念,除了電場(chǎng)和磁場(chǎng)外,還有引力場(chǎng),物體之間的萬(wàn)有引力就是通過(guò)引力場(chǎng)發(fā)生作用的。忽略地球自轉(zhuǎn)影響,地球表面附近的引力場(chǎng)也叫重力場(chǎng)。已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,引力常量為G。請(qǐng)類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法,定義距離地球球心為r(r>R)處的引力場(chǎng)強(qiáng)度,并說(shuō)明兩種場(chǎng)的共同點(diǎn)。
(3)微觀世界的運(yùn)動(dòng)和宏觀運(yùn)動(dòng)往往遵循相同的規(guī)律,根據(jù)玻爾的氫原子模型,電子的運(yùn)動(dòng)可以看成是經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng)。原子中的電子在庫(kù)侖引力作用下,繞靜止的原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這與天體間運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同,天體運(yùn)動(dòng)軌道能量為動(dòng)能和勢(shì)能之和。已知?dú)湓雍酥匈|(zhì)子帶量為e,核外電子質(zhì)量為m,帶電量為-e,電子繞核軌道半徑為r,靜電力常量為k。若規(guī)定離核無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零,軌道半徑為r處的電勢(shì)能為Ep=-ke2r,求電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的軌道能量,分析并說(shuō)明電子向距離原子核遠(yuǎn)的高軌道躍遷時(shí)其能量變化情況。
E
p
=
-
k
e
2
r
【考點(diǎn)】庫(kù)侖定律的表達(dá)式及其簡(jiǎn)單應(yīng)用;點(diǎn)電荷與均勻帶電球體(球殼)周圍的電場(chǎng);萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系(黃金代換);電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的關(guān)系和計(jì)算;電場(chǎng)力做功的計(jì)算及其特點(diǎn).
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:92引用:1難度:0.5
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1.半徑相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有等量的電荷,相隔較遠(yuǎn)的距離,兩球之間的吸引力大小為F,今用第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開(kāi),這時(shí)A、B兩球之間作用力的大?。ā 。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 21:0:1組卷:79引用:7難度:0.9 -
2.如圖,光滑絕緣水平面上兩個(gè)相同的帶電小圓環(huán)A、B電荷量均為q,質(zhì)量均為m,用一根光滑絕緣輕繩穿過(guò)兩個(gè)圓環(huán),并系于結(jié)點(diǎn)O.在O處施加一水平恒力F使A、B一起加速運(yùn)動(dòng),輕繩恰好構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的等邊三角形,則( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 15:30:2組卷:206引用:3難度:0.5 -
3.戴上絕緣手套后,將兩只充氣氣球在頭發(fā)上摩擦后放在絕緣水平桌面上。關(guān)于兩只氣球之間的靜電相互作用,下列說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/29 18:0:2組卷:86引用:3難度:0.8
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