黑洞是一種密度極大的星球，從黑洞發(fā)出的光子，在黑洞引力作用下，都將被黑洞吸引回去，使光子不能到達(dá)地球，地球上觀察不到這種星球，因此把這種星球稱為黑洞．有一頻率為ν的光子，在黑洞表面發(fā)射，恰能沿黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期為T，則此黑洞的平均密度ρ=_______．

答案：略
解析：

設(shè)光子的質(zhì)量為m，黑洞的質(zhì)量為，半徑為R．光子恰沿黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由萬(wàn)有引力提供向心力可得．

得

①

又因?yàn)?/FONT>

②

將①代入②得

本題中的“光子”相當(dāng)于環(huán)繞黑洞這個(gè)星球的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“衛(wèi)星”．


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無(wú)法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T，則此黑洞的平均密度為
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

1997年8月26日在日本舉行的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)上，德國(guó)的研究組宣布了他們的研究成果，銀河系的中心可能存在一個(gè)大黑洞，他們的根據(jù)是用口徑為3.5 m的天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)獵戶座中位于銀河系中心附近的星系進(jìn)行近六年的觀測(cè)所得到的數(shù)據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)距銀河系中心約60億千米的星系正以2 000千米每秒的速度圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn).根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，試在經(jīng)典力學(xué)范圍內(nèi)（見提示），通過(guò)計(jì)算確認(rèn)，如果銀河系中心確實(shí)存在黑洞的話，其最大半徑是多少？（最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字，引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2）提示：

（1）黑洞是一種密度極大的天體，其表面的引力是如此之強(qiáng)，以致包括光在內(nèi)的所有物質(zhì)都逃脫不了其引力的作用；

（2）計(jì)算中可以采用拉普拉斯黑洞模型，即使黑洞表面的物體初速等于光速也逃脫不了引力的作用.

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科目：高中物理 來(lái)源：2014屆江西師大附中高三10月月考物理試卷（解析版） 題型：填空題

 黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無(wú)法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為          

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆安徽省高一下學(xué)期中考試物理試卷（解析版） 題型：填空題

黑洞是一種密度極大的星球.從黑洞出發(fā)的光子，在黑洞引力的作用下，都將被黑洞吸引回去，使光子不能到達(dá)地球，地球上觀察不到這種星體，因此把這種星球稱為黑洞，假設(shè)有一光子恰好沿黑洞表面做周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，.則此黑洞的平均密度ρ=_____________(萬(wàn)有引力常量為G)

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2012年粵教版高中物理選修3-5 4.7小粒子與大宇宙練習(xí)卷（解析版） 題型：計(jì)算題

1997年8月26日在日本舉行的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)上，德國(guó)的研究組宣布了他們的研究成果，銀河系的中心可能存在一個(gè)大黑洞，他們的根據(jù)是用口徑為3.5 m的天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)獵戶座中位于銀河系中心附近的星系進(jìn)行近六年的觀測(cè)，所得到的數(shù)據(jù)，他們發(fā)現(xiàn)銀河系中心約60億千米的星系正以2 000千米每秒的速度圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn).根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，試在經(jīng)典力學(xué)范圍內(nèi)（見提示），通過(guò)計(jì)算確認(rèn)，如果銀河系中心確實(shí)存在黑洞的話，其最大半徑是多少？（最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字，引力常數(shù)G=6.67×10-11N·m2·kg-2）提示：

（1）黑洞是一種密度極大的天體，其表面的引力是如此之強(qiáng)，以致包括光在內(nèi)的所有物質(zhì)都逃脫不了其引力的作用；

（2）計(jì)算中可以采用拉普拉斯黑洞模型，即使墨洞表面的物體初速等于光速也逃脫不了引力的作用.

 

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