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如图所示,在半径为r的均匀球中挖去一个半径为r/2的球形空穴,其表面与球面相切,在未挖空穴前球的质量为,在球心和空穴的中心连线上,距球心d处有一个质量为的质点,求剩余部分对质点的万有引力.

答案:略
解析:

解:因空穴的半径是球半径的一半,故其体积是球体积的1/8

补入空穴的小球质量为

本题考查万有引力定律的适用条件,挖出空穴的球不再是均匀球,质心不再是其球心处.不能认为剩余部分与质点相距为d,无法直接代公式进行计算,可以用填补法,给挖去的部分补上同样的球,即均匀球体没有被挖出空穴球.这时球对质点的引力F是由两个力合成的,其一是球体被挖后的剩余部分对质点的引力(即题中所求);其二是被挖掉的小球在空穴位置时对质点的引力,由于球体球心与补上的小球的球心和质点在一条直线上,所以所求力

填补法是我们解题时常用的方法之一,本来是非对称性的物体,通过填补后构成对称性物体,利用对称性物体所满足的物理规律进行求解.使一些看似无法处理的问题变得简单易解.


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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出).一群比荷都为α的负离子体以相同速率v0(较大),由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,则下列说法正确的是(不计重力)  (  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在半径为R的圆内有一磁感应强度为B的向外的匀强磁场,一质量为m、电量为q的粒子(不计重力),从A点对着圆心方向垂直射入磁场,从C点飞出,则下列说法不正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?南宁三模)如图所示,在半径为R的圆形区域内有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直圆面向内.有一个质量为m,带电量为q的粒子,从A点沿半径方向垂直射人磁场内,又从C点射出,∠AOC=120°,下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在半径为R=
mv0
Bq
的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B,圆形区域右侧有一竖直感光板,从圆弧顶点P以速率v0的带正电粒子平行于纸面进入磁场,已知粒子的质量为m,电量为q,粒子重力不计.
(1)若粒子对准圆心射入,求它在磁场中运动的时间;
(2)若粒子对准圆心射入,且速率为
3
v0,求它打到感光板上时速度的垂直分量;
(3)若粒子以速度v0从P点以任意角入射,试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在半径为R的半圆形碗的光滑表面上,一质量为m的小球以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动,此时球对碗的压力FN=
 
,该平面离碗底的距离h=
 

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