類比法是研究物理問題的常用方法。
(1)如圖所示為一個電荷量為+Q的點(diǎn)電荷形成的電場,靜電力常量為k,有一電荷量為q的試探電荷放入場中,與場源電荷相距為r。根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式,求q處的電場強(qiáng)度E的大小。
(2)場是物理學(xué)中重要的概念,除了電場和磁場外,還有引力場,物體之間的萬有引力就是通過引力場發(fā)生作用的。忽略地球自轉(zhuǎn)影響,地球表面附近的引力場也叫重力場。已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,引力常量為G。請類比電場強(qiáng)度的定義方法,定義距離地球球心為r(r>R)處的引力場強(qiáng)度,并說明兩種場的共同點(diǎn)。
(3)微觀世界的運(yùn)動和宏觀運(yùn)動往往遵循相同的規(guī)律,根據(jù)玻爾的氫原子模型,電子的運(yùn)動可以看成是經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動。原子中的電子在庫侖引力作用下,繞靜止的原子核做勻速圓周運(yùn)動。這與天體間運(yùn)動規(guī)律相同,天體運(yùn)動軌道能量為動能和勢能之和。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)定離核無限遠(yuǎn)處的電勢能為零,軌道半徑為r處的電勢能為Ep=-ke2r,求電子繞原子核運(yùn)動的軌道能量,分析并說明電子向距離原子核遠(yuǎn)的高軌道躍遷時其能量變化情況。
E
p
=
-
k
e
2
r
【考點(diǎn)】庫侖定律的表達(dá)式及其簡單應(yīng)用;電場力做功的計算及其特點(diǎn);萬有引力與重力的關(guān)系(黃金代換);電場強(qiáng)度與電場力的關(guān)系和計算;點(diǎn)電荷與均勻帶電球體(球殼)周圍的電場.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:92引用:1難度:0.5
相似題
-
1.兩個分別帶有電荷量-Q和+5Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷),固定在相距為r的兩處,它們間庫侖力的大小為F,兩小球相互接觸后放回原處,則兩球間庫侖力的大小為( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/16 17:30:2組卷:283引用:3難度:0.8 -
2.如圖所示,兩個等量同種正點(diǎn)電荷固定在真空中同一水平線上(水平線在紙面內(nèi)),電荷量為Q,兩電荷相距r,O為兩者連線的中點(diǎn),過O點(diǎn)沿豎直方向作水平線的垂線MN,M到兩個點(diǎn)電荷的距離均為r,一個帶負(fù)電的粒子P以垂直于紙面的速度v從M點(diǎn)射入,恰好做勻速圓周運(yùn)動,已知靜電力常量為k,帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q,重力忽略不計,則其速度v大小為( )
發(fā)布:2024/12/20 0:30:1組卷:200引用:5難度:0.7 -
3.物理學(xué)家索末菲認(rèn)為氫原子中的電子繞原子核做橢圓運(yùn)動,如圖所示,假設(shè)帶正電的原子核固定于Q點(diǎn),電子在庫侖力的作用下沿逆時針方向做以Q點(diǎn)為焦點(diǎn)的橢圓運(yùn)動。M、P、N為橢圓上的三點(diǎn),P點(diǎn)是軌道上離Q最近的點(diǎn)。下列判斷正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/16 13:0:4組卷:77引用:1難度:0.6
把好題分享給你的好友吧~~