理论证明:卫星围绕中心天体以速度做匀速圆周运动时,如果将卫星速度突然增大到,卫星就可以摆脱中心天体的引力。由于万有引力和点电荷之间的库仑力均与距离平方成反比,所以,电子围绕原子核的运动与卫星的运动是相似的。有一质量为、电量为-的电子围绕电量为Q的原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动,受到光的照射,电子吸收能量从而脱离原子核的吸引。回答下列问题:
(1)电子绕原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动的速度是多大?
( 2 ) 电子绕原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动的周期是多大?
(3)电子至少吸收多大能量才能脱离原子核的吸引?
高三物理计算题中等难度题
理论证明:卫星围绕中心天体以速度做匀速圆周运动时,如果将卫星速度突然增大到,卫星就可以摆脱中心天体的引力。由于万有引力和点电荷之间的库仑力均与距离平方成反比,所以,电子围绕原子核的运动与卫星的运动是相似的。有一质量为、电量为-的电子围绕电量为Q的原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动,受到光的照射,电子吸收能量从而脱离原子核的吸引。回答下列问题:
(1)电子绕原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动的速度是多大?
( 2 ) 电子绕原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动的周期是多大?
(3)电子至少吸收多大能量才能脱离原子核的吸引?
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黑洞是一种密度极大的天体,以至包括光在内的所有物质都逃脱不了其引力作用。当黑洞表面的物体速度达到光速c时,才能恰好围绕其表面做匀速圆周运动。科学家对猎户座中位于银河系中心附近的星体进行了多年的观察,发现了与银河系中心距离为r的星体正以速率v绕银河系中心做匀速圆周运动,推测银河系中心可能存在一个大黑洞,如图所示。由此,可得出该黑洞的半径R为( )
A. B. C. D.
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如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图,位于O点的一个中心天体有两颗环绕卫星,卫星质量远远小于中心天体质量,且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕O点做半径为r的匀速圆周运动,乙卫星绕O点的运动轨迹为椭圆,半长轴为r、半短轴为,甲、乙均沿顺时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于M、N两点。某时刻甲卫星在M处,乙卫星在N处。下列说法正确的是
A. 甲、乙两卫星的周期相等
B. 甲、乙两卫星各自经过M处时的加速度大小相等
C. 乙卫星经过M、N处时速率相等
D. 甲、乙各自从M点运动到N点所需时间之比为1∶3
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有关万有引力与航天,下列正确的是( )
A. A、B两颗质量相同卫星绕中心天体匀速圆周运动,rA>rB,则卫星与中心天体球心连线在单位时间扫过的面积SA>SB
B. 若要发射火星探测器,则一次发射v>16.7km/s
C. 交会对接前“神舟十一号飞船”先在较低圆轨道1上运动,在适当位置变轨与在圆轨道2上运动的“天宫二号”对接;则“神舟十一号飞船”在1轨道经一次加速,即可变轨到轨道2
D. “嫦娥四号”是人造探月卫星,必须减速运动才能返回地球
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有关万有引力与航天,下列正确的是( )
A. A、B两颗质量相同卫星绕中心天体匀速圆周运动,rA>rB,则卫星与中心天体球心连线在单位时间扫过的面积SA>SB
B. 若要发射火星探测器,则一次发射v>16.7km/s
C. 交会对接前“神舟十一号飞船”先在较低圆轨道1上运动,在适当位置变轨与在圆轨道2上运动的“天宫二号”对接;则“神舟十一号飞船”在1轨道经一次加速,即可变轨到轨道2
D. “嫦娥四号”是人造探月卫星,必须减速运动才能返回地球
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理论上可以证明,天体的第二宇宙速度(逃逸速度)是第一宇宙速度(环绕速度)的 倍,这个关系对于天体普遍适用。若某“黑洞”的半径约为45km,逃逸速度可近似认为是真空中光速。已知万有引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,真空中光速c=3×108m/s。根据以上数据,估算此“黑洞”质量的数量级约为
A. 1031 kg B. 1028 kg C. 1023 kg D. 1022 kg
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某天体存在一颗绕其做匀速圆周运动的卫星,已知天体半径为R,卫星离天体表面的高度为h,卫星的线速度大小为v,则卫星的周期为__________,天体的质量为___________(万有引力恒量为G).
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如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图,位于O点的一个中心天体有两颗环绕卫星,卫星质量远远小于中心天体质量,且不考虑两卫星间的万有引力.甲卫星绕O点做半径为r的匀速圆周运动,乙卫星绕O点的运动轨迹为椭圆,半长轴为r、半短轴为,甲、乙均沿顺时针方向运转.两卫星的运动轨迹共面且交于M、N两点.某时刻甲卫星在M处,乙卫星在N处.下列说法正确的是
A.甲、乙两卫星的周期相等
B.甲、乙两卫星各自经过M处时的加速度大小相等
C.乙卫星经过M、N处时速率相等
D.甲、乙各自从M点运动到N点所需时间之比为1∶3
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