“黑洞”愛因斯坦的廣義相對論中預(yù)言的一種特殊天體，它的密度極大，對周圍的物質(zhì)(包括光子)有極強的吸引力．根據(jù)愛因斯坦理論，光子是有質(zhì)量的，光子到達(dá)黑洞表面時也將被吸入，恰能繞黑洞表面做圓周運動．根據(jù)天文觀測，銀河系中心可能有一個黑洞，距該黑洞遠(yuǎn)的星體正以的速度繞它旋轉(zhuǎn)，據(jù)此估算該黑洞的最大半徑R是多少？(保留一位有效數(shù)字)

答案：略
解析：

根據(jù)愛因斯坦理論，光子有質(zhì)量，所以黑洞對光子的引力就等于它做圓周運動時的向心力，即

　　　�、�

其中M為黑洞質(zhì)量，m為光子質(zhì)量，c為光速，r為軌道半徑，即黑洞的最大可能半徑．

銀河系中的星體繞黑洞旋轉(zhuǎn)時，也可認(rèn)為做的是勻速圓周運動，其向心力為二者之間的萬有引力，所以有：

　　�、�

其中為星體質(zhì)量，R為星體的軌道半徑．

由①②式可得黑洞的可能最大半徑為：


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

黑洞是愛因斯坦的廣義相對論中預(yù)言的一種特殊天體，它的密度極大，對周圍的物質(zhì)有極強的吸引力，根據(jù)恩愛斯坦理論，光子是有質(zhì)量的，光子到達(dá)黑洞表面時也將被吸入，最多恰能繞黑洞表面做勻速圓周運動，根據(jù)天文觀測，銀河系中心可能有一個黑洞，距該黑洞6.0×1012m遠(yuǎn)的星體正以2.0×106m/s的速度繞它旋轉(zhuǎn)，距此估算可能黑洞的最大半徑為多大？（保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：038

“黑洞”是愛因斯坦的廣義相對論中預(yù)言的一種特殊天體，它的密度極大，對周圍的物質(zhì)(包括光子)有極強的吸引力，根據(jù)愛因斯坦理論，光子是有質(zhì)量的，光子到達(dá)黑洞表面時也將被吸入，且恰能繞黑洞表面做圓周運動．根據(jù)天文觀測，銀河系中心可能有一個黑洞，距該黑洞遠(yuǎn)的星體正以的速度繞它旋轉(zhuǎn)，據(jù)此估算該黑洞的最大半徑R是多少？(保留一位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

“黑洞”是愛因斯坦的廣義相對論預(yù)言的一種特殊天體，它的密度極大，對周圍的物質(zhì)(包括光子)有極強的吸引力.根據(jù)愛因斯坦理論，光子是有質(zhì)量的，光子到達(dá)黑洞表面時也將被吸入，最多恰能繞黑洞表面做圓周運動.根據(jù)天文觀測，銀河系中心可能有一個黑洞，距該洞6.0×1012 m遠(yuǎn)的星體正以2.0×106 m/s的速度繞它旋轉(zhuǎn)，據(jù)此估算該可能存在的黑洞的最大半徑R=_________m.(保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：2014屆江西省高一下學(xué)期第三次月考物理試卷（解析版） 題型：填空題

“黑洞”是愛因斯坦的廣義相對論中預(yù)言的一種特殊天體，它的密度極大，對周圍的物質(zhì)（包括光子）有極強的吸引力，根據(jù)愛因斯坦理論，光子是有質(zhì)量的，光子到達(dá)黑洞表面時也將被吸入，最多恰能繞黑洞表面做圓周運動，天文學(xué)家通過天文觀測認(rèn)為：在“獵戶座”可能存在著一個“黑洞”，距“黑洞”中心km處有一顆恒星以200km／s的速度繞其旋轉(zhuǎn)。根據(jù)以上信息，試估算這一“黑洞”的半徑R=_____m。（已知c=3×105km／s保留一位有效數(shù)字）

 

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