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17.假設地球是一半徑為R、質量分布均勻的球體.一礦井深度為d.已知質量分布均勻的球殼對殼內物體的引力為零.礦井底部和地面上距地面高度為h處的重力加速度大小之比為( 。
A.1-$\frac00tvzj9{R}$B.(1+$\frac{h}{R}$)2C.(1-$\frace4zw9in{R}$)(1+$\frac{h}{R}$)2D.(1+$\fracgm8rtuw{R}$)(1-$\frac{h}{R}$)2

分析 根據題意知,地球表面的重力加速度等于半徑為R的球體在表面產生的加速度,礦井深度為d的井底的加速度相當于半徑為R-d的球體在其表面產生的加速度,根據地球質量分布均勻得到加速度的表達式,再根據半徑關系求解即可.

解答 解:在距地面高度為h處,g=$\frac{GM}{(R+h)^{2}}$,M=$\frac{4}{3}$πR3ρ;
在礦井底部,g'=$\frac{GM'}{(R-d)^{2}}$,M'=$\frac{4}{3}$π(R-d)3ρ;
聯立解得:$\frac{g'}{g}$=(1-$\fraci3c22oy{R}$)(1+$\frac{h}{R}$)2,選項C正確.
答案:C

點評 抓住在地球表面重力和萬有引力相等,在礦井底部,地球的重力和萬有引力相等,要注意在礦井底部所謂的地球的質量不是整個地球的質量而是半徑為(R-d)的球體的質量.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.來自質子源的質子(初速度為零),經一加速電壓為800kV的直線加速器加速,形成電流為1mA的細柱形質子流.已知質子電荷e=1.60×10-19C.這束質子流每秒打到靶上的質子數為6.25×1015個.如圖所示,假定分布在質子源到靶之間的加速電場是均勻的,在質子束中與質子源相距L和4L的兩處,各取一段極短的相等長度的質子流,其中的質子數分別為n1和n2,則n1:n2=2:1.

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8.在電磁學的發(fā)展中,庫倫、奧斯特、安培、歐姆、法拉第、麥克斯韋及赫茲等科學家都作出過杰出的貢獻,下列關于各科學家的貢獻,正確的說法是( 。
A.庫倫用扭秤研究電荷間的相互作用規(guī)律,發(fā)現了庫倫定律,并測出了靜電力常量
B.法拉第創(chuàng)造性的在電場中引入電場線(以前叫電力線)來形象化地描述電場
C.奧斯特發(fā)現了電流的磁效應,并提出分子電流假說,揭示了磁現象的電本質
D.麥克斯韋發(fā)現了電磁感應定律,并建立了電磁場理論

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5.如圖所示,質量為m、帶電荷量為q的粒子,以初速度v0從A點豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強電場中,粒子通過B點時的速率vB=2v0,方向與電場的方向一致.g取10m/s2
(1)求電場強度E的大。
(2)以起始點A為坐標原點,分別以電場方向和豎直向上方向為正方向,建立xOh坐標系,寫出此坐標系下粒子運動的軌跡方程.

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12.如圖甲所示,傾角為30°的粗糙斜面的底端有一小車,車與斜面間的動摩擦因數μ=$\frac{4\sqrt{3}}{15}$,在過斜面底端的豎直線上,有一可以上下移動的發(fā)射槍,能夠沿水平方向發(fā)射不同速度的帶正電的粒子(重力忽略不計),粒子的比荷$\frac{q}{m}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$×102C/kg.圖甲中虛線與小車上表面平齊且平行于斜面,在豎直線與虛線之間有垂直紙面向外的勻強磁場,初始時小車以v0=7.2m/s的速度從斜面底端開始沖上斜面,在以后的運動中,當小車從最高點返回經過距離出發(fā)點s0=2.7m的A處時,粒子恰好落到小車上,此時粒子的速率v=1.2m/s,且方向剛好豎直向下,取g=10m/s2.求:
(1)小車從開始上滑到從最高點返回經過A處所用的時間.
(2)勻強磁場的磁感應強度的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.物體在星球表面繞星球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度,星球上的物體脫離星球引力所需要的最小速度稱為第二宇宙速度,星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關系是v2=$\sqrt{2}$v1.已知某星球的半徑為r,它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的$\frac{1}{6}$,不計其他星球的影響,則( 。
A.該星球的第一宇宙速度為$\sqrt{gr}$
B.在該星球上發(fā)射衛(wèi)星所需的最小發(fā)射速度為$\sqrt{\frac{1}{6}gr}$
C.圍繞該星球運行的衛(wèi)星最大環(huán)繞速度為$\sqrt{\frac{1}{3}gr}$
D.該星球的第二宇宙速度為$\sqrt{\frac{1}{3}gr}$

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.假設我國航天員登上某一半徑為R的行星,從該行星表面豎直向上拋出一質量為m的小球.從拋出時開始計時,得到如圖所示的v-t圖象,已知引力常量為G,則由圖象可知( 。
A.該行星表面的重力加速度為$\frac{2{v}_{0}R}{{t}_{0}}$
B.該行星的質量為$\frac{{v}_{0}{R}^{2}}{G{t}_{0}}$
C.從該行星上發(fā)射衛(wèi)星的最小速度為$\sqrt{\frac{2{v}_{0}R}{{t}_{0}}}$
D.圍繞該行星做圓周運動的衛(wèi)星的最大向心加速度為$\frac{{v}_{0}}{{t}_{0}}$

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6.如圖所示,虛線AB和CD分別為橢圓的長軸和短軸,它們相交于O點.現有兩個等量異種點電荷分別處于橢圓的兩個焦點M、N上,則下列說法中正確的是( 。
A.A、B兩點的電勢和電場強度均相同
B.C、D兩點的電勢和電場強度均相同
C.在虛線AB上O點的電場強度最大
D.帶正電的試探電荷在O處的電勢能大于其在A處的電勢能

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7.如圖所示,電源內阻不能忽略,定值電阻R1=10Ω,R2=8Ω.當開關S接1時,理想電壓表的示數為5V;則當開關S接2時,R2的功率可能為( 。
A.3.2 WB.3.0 WC.2.5 WD.1.8 W

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