类比是研究问题的一种常用方法。
(1)物体受到地球的万有引力作用,可以认为是通过引力场发生的。已知地球的质量为M,引力常量为G。类比电场强度,推导地球在距地心为r处(r大于地球半径)产生的引力场强度的表达式。
(2)经典电磁理论认为氢原子核外电子的运动与行星类似,在库仑引力的作用下绕核做匀速圆周运动。设电子的质量为m,电荷量为e,静电力常量为k,电子处于基态时的轨道半径为R。求电子处于基态时做圆周运动的线速度大小v。
(3)a.物体从静止开始下落,除受到重力作用外,还受到一个与运动方向相反的空气阻力f=kv(k为常量)的作用。其速率v随时间t的变化规律可用方程G1-kv=mΔvΔt描述,其中m为物体质量,G1为其重力。求物体下落的最大速率vm;并在图1所示的坐标系中定性画出速度v随时间t变化的图像。
b.图2为“演示电容器充、放电”的实验电路图。电源电动势为E、内阻不计。电容器的电容为C,定值电阻的阻值为R。将开关接1,给电容器充电,写出充电过程中极板电荷量q随时间t变化的方程。类比v-t图像,在图3所示的坐标系中定性画出电荷量q随时间t变化的图像。

G
1
-
kv
=
m
Δ
v
Δ
t
【答案】(1)引力场强度的表达式;
(2)电子处于基态时做圆周运动的线速度大小为;
(3)a、物体下落的最大速率为
v随时间t变化的图像

b、电荷量q随时间t变化的方程为:E-=R
电荷量q随时间t变化的图像

g
′
=
G
M
r
2
(2)电子处于基态时做圆周运动的线速度大小为
k
e
2
m
R
(3)a、物体下落的最大速率为
G
1
k
v随时间t变化的图像

b、电荷量q随时间t变化的方程为:E-
q
C
Δ
q
Δ
t
电荷量q随时间t变化的图像

【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:96引用:1难度:0.5
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