题目内容

【题目】科学家发现,在真空中的两块不带电的金属板相距很近时,它们之间会存在一种作用力。这一现象的实质是与量子力学中的真空零点能相关的宏观现象,可以形象理解为金属板之间充满了具有能量的电磁波,当它们相互靠近时(如图所示),两板间的一些波会逐渐被“挤压”出去,使得周围空间的能量高于两板之间的能量,推动它们继续靠近,从而表现得像是存在一种作用力的效果。已知这种作用力F与普朗克常量h、真空中电磁波的波速c、平行金属板间的距离d以及两板间的正对面积S有关。你可能不会求解F的表达式,但根据所学的知识你可以对F表达式的合理性做出一些判断。根据你的判断,下列关于F的表达式可能正确的是(式中的η是无单位的物理常量)(  )

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】

从量纲分析的角度来分析,F的单位为,其中普朗克常量h的单位为,化为国际标准单位为:,故的单位为单位为单位为单位为,故A符合题意,正确,BCD不符合题意,错误。

故选A

练习册系列答案
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【题目】利用如图1所示的实验装置,可以探究加速度与质量、受力的关系

实验时,首先调整垫木的位置,使小车不挂配重时能在倾斜长木板上做匀速直线运动,以平衡小车运动过程中所受的摩擦力。再把细线系在小车上,绕过定滑轮与配重连接。调节滑轮的高度,使细线与长木板平行。在接下来的实验中,各组情况有所不同。

(1)甲组同学的实验过程如下:

①保持小车质量一定,通过改变配重片数量来改变小车受到的拉力。改变配重片数量一次,利用打点计时器打出一条纸带。重复实验,得到5条纸带和5个相应配重的重量。

②如图是其中一条纸带的一部分,ABC3个相邻计数点,每两个相邻计数点之间还有4个实际打点没有画出。通过对纸带的测量,可知AB间的距离为2.30cmBC间的距离为 ________cm.。已知打点计时器的打点周期为0.02 s,则小车运动的加速度大小为______m/s2.

③分析纸带,求出小车运动的5个加速度a,用相应配重的重量作为小车所受的拉力大小F,画出小车运动的加速度a与小车所受拉力F之间的aF图象,如图所示。由图象可知小车的质量约为_____kg (结果保留两位有效数字).

(2)乙组同学的实验过程如下:

①用5个质量均为50g的钩码作为配重进行实验。

②将钩码全部挂上进行实验,打出纸带。

③从配重处取下一个钩码放到小车里,打出纸带。

④重复③的实验,共得到5条纸带。

⑤分析纸带,得出实验数据,画出小车加速度与悬挂钩码所受重力的之间aF图象。乙组同学在实验基础上进行了一些思考,提出以下观点,你认为其中正确的是________.

A.若继续增加悬挂钩码的数量,小车加速度可以大于当地的重力加速度

B.根据aF图象,可以计算出小车的质量

C.只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时,aF图象才近似为一条直线

D.无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量,aF图象都是一条直线。

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