已知氫核(質(zhì)子)的質(zhì)量是1.67×10-27kg,電子的質(zhì)量9.1×10-31kg,在氫原子內(nèi)它們之間的最短距離為5.3×10-11m,試比較氫原子中氫核與電子之間的庫侖力和萬有引力.
(已知引力常量G=6.7×10-11N?m2/kg2,靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2
分析:該題根據(jù)題目給出的數(shù)據(jù),應用庫侖定律和萬有引力定律直接計算,再進行比較.
解答:解:氫核與電子所帶的電荷量都是e=1.6×10-19C
氫原子中氫核與電子之間的庫侖力:F=k
q1q2
r2
=9.0×109×
(1.6×10-19)×(1.6×10-19)
(5.3×10-11)2
N
=8.2×10-8N

氫核與電子之間的萬有引力:F=G
m1m2
r2
=6.7×10-11×
(1.67×10-27)×(9.1×10-31)
(5.3×10-11)2
=3.6×10-47N
氫原子中氫核與電子之間的庫侖力和萬有引力的比值:
F
F
=2.3×1039

答:氫原子中氫核與電子之間的庫侖力和萬有引力的比值為2.3×1039
點評:該題將庫侖定律與萬有引力定律計算出的電子與質(zhì)子之間的作用力比較,先進行計算后比較即可.屬于基礎題目.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

構成物質(zhì)世界的基本粒子有電子、質(zhì)子、中子、介子、超子等,有趣的是不少粒子都有對應的反粒子,例如質(zhì)子對應有反質(zhì)子,電子對應有反電子(正電子)等.反粒子與正粒子有完全相同的質(zhì)量,卻帶有等量異種電荷,具有完全相反的電磁性質(zhì).物理學家推測,既然有反粒子存在,就有可能有由反粒子組成的反物質(zhì)存在,所以尋找反物質(zhì)是當前科學家關心的科研熱點之一.
1998年6月,由我國科學家研制的阿爾法質(zhì)譜儀,由“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機搭載升空,尋找宇宙中反物質(zhì)存在的證據(jù).質(zhì)譜儀的核心部分如圖2所示,PQ、MN是兩個平行板,它們之間存在一個勻強磁場區(qū),磁場方向與兩板平行,宇宙射線中的各種粒子從板PQ中央的小孔O垂直進入勻強磁場區(qū),在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)并打在附有感光底片的板MN上,留下痕跡.
(1)已知PQ與MN之間的距離為a,勻強磁場的磁感應強度為B,宇宙射線中的氫核的質(zhì)量為m,帶電量為e,以速度v從小孔O垂直PQ進入質(zhì)譜儀的磁場區(qū),求氫核在磁場中運動的軌道半徑;
(2)求氫核在MN上留下的痕跡與正對O點的O′點的距離b;
(3)若宇宙射線中的反氦核和反氫核以相同的速度進入質(zhì)譜儀的磁場區(qū),它們在MN上留下的痕跡分別在什么位置?它們與O′點的距離各是多大?

查看答案和解析>>

同步練習冊答案