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1 . 法国物理学家库仑利用扭秤装置研究了静止点电荷间的相互作用力,并于 1785年发现了库仑定律。
1.如图所示为库仑扭秤实验装置,已知在平衡状态下,悬丝转动的角度α与库仑力 F的大小成正比。以下判断正确的是( )
2.氢原子由带正电的原子核和核外电子组成,电子绕氢核做近似匀速圆周运动。氢原子内质子和电子间距离为,质子与电子的相关数据、引力常数、静电力常量见表。
(1)电子受到原子核对其库仑力Fe,运动规律与卫星在行星的万有引力FG作用下绕行星的圆周运动规律类似,其原因是FG和Fe的大小都与相互作用物体间的_________ 成反比;
(2)在计算质子和电子间相互作用力的大小时_________ (选择:A能;B不能)将二者视为质点和点电荷,依据是_________ 。
(3)质子与电子之间同时存在万有引力和库仑力,( )
A. >>1 B. >1 C .<1 D. <<1
3.1798年英国物理学家卡文迪许借鉴了库仑的扭秤实验,测定了万有引力常数。下列说法正确的是( )
4.考虑点电荷产生的电场的叠加
(1)如下图,平面内直线AB和CD垂直相交于O点,AB关于O点对称,CD关于O点对称,M是AO的中点,N是 OB的中点,在AB两点放置等量同种正点电荷,则D点的场强方向为_________ ;比较N、D两点电势:φN_________ φD(选择:A大于;B等于; C小于)。
(2)如图,在(a,0)放置电荷量为q的正点电荷,在(0,a)放置电荷量为-q的负点电荷,在距P(a,a)为的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电场强度为零。则Q的位置为________ ,电荷量为________ 。
1.如图所示为库仑扭秤实验装置,已知在平衡状态下,悬丝转动的角度α与库仑力 F的大小成正比。以下判断正确的是( )
A.若仅将C的电荷量减小一半,可能增为原来的两倍 |
B.若仅将C的电荷量减小一半,可能减为原来的一半 |
C.若仅将A、C间的距离增加一倍,将减为原来的一半 |
D.若仅将A、C间的距离减小一半,将增为原来的两倍 |
线度 (m) | 质量 (kg) | 电量(C) | |
质子 | 10-15 | 1.67×10-27 | 1.6×10-19 |
电子 | 10-18 | 9.1×10-31 | 1.6×10-19 |
G=6.67×10-11N·m2/kg2 | k=9×109N·m2/C2 |
(2)在计算质子和电子间相互作用力的大小时
(3)质子与电子之间同时存在万有引力和库仑力,
A. >>1 B. >1 C .<1 D. <<1
3.1798年英国物理学家卡文迪许借鉴了库仑的扭秤实验,测定了万有引力常数。下列说法正确的是( )
A.卡文迪许扭秤实验和库仑扭秤实验的都用到了“微小量放大法” |
B.两个实验的相似性,体现了“类比”是一种重要的思维方式 |
C.卡文迪许扭秤实验需要确保研究小球为电中性 |
D.万有引力定律和库仑定律的相似性,说明了他们是同一种基本相互作用 |
(1)如下图,平面内直线AB和CD垂直相交于O点,AB关于O点对称,CD关于O点对称,M是AO的中点,N是 OB的中点,在AB两点放置等量同种正点电荷,则D点的场强方向为
(2)如图,在(a,0)放置电荷量为q的正点电荷,在(0,a)放置电荷量为-q的负点电荷,在距P(a,a)为的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电场强度为零。则Q的位置为
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解题方法
2 . 如图,根据天文观测,8大行星由内向外依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,它们几乎在同一个平面内绕太阳做匀速圆周运动。
1.许多科学家对天文学的发展都做出了巨大贡献,其中( )
2.做匀速圆周运动的物体,( )
3.若不计行星之间的相互作用力,则( )
4.地球质量为M、半径为R,引力恒量为G。则地球表面处的重力加速度可表示为( )
5.宇航员在距离火星表面的位置将一小石块以的初速度水平抛出,经落到火星表面,不计空气阻力。则内小石块速度改变量的方向____________ ,火星表面处的重力加速度为____________ 。
1.许多科学家对天文学的发展都做出了巨大贡献,其中( )
A.伽利略发现了万有引力定律 |
B.卡文迪什用扭秤测定了引力常量 |
C.牛顿发现万有引力定律,并测定了引力常量 |
D.爱因斯坦发现牛顿力学在强引力场下依然精确 |
A.速率一定变化 | B.角速度一定变化 |
C.加速度一定变化 | D.合力与速度可能在同一条直线上 |
A.水星公转的速率最大 | B.海王星公转的加速度最大 |
C.土星公转的周期比地球短 | D.火星与地球公转的角速度相等 |
A. | B. | C. | D. |
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3 . 在物理学中,常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题.如在牛顿发现万有引力定律一百多年后,卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了万有引力常量G的数值,如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图.卡文迪许的实验常被称为是“称量地球质量”的实验,因为由G的数值及其它已知量,就可计算出地球的质量,卡文迪许也因此被誉为第一个称量地球的人.
(1)若在某次实验中,卡文迪许测出质量分别为m1、m2相距为r的两个小球之间引力的大小为F,求万有引力常量G;
(2)若已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,忽略地球自转的影响,请推导出地球质量及地球平均密度的表达式.
(1)若在某次实验中,卡文迪许测出质量分别为m1、m2相距为r的两个小球之间引力的大小为F,求万有引力常量G;
(2)若已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,忽略地球自转的影响,请推导出地球质量及地球平均密度的表达式.
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2016-12-08更新
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1423次组卷
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8卷引用:第4章 万有引力定律与航天 单元检测—【新教材】鲁科版(2019)高中物理必修第二册