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土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km.对所有这些组成环的颗粒来说,它

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土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km.对所有这些组成环的颗粒来说,它们的(  )

A.线速度相同
B.角速度相同
C.线速度不相同
D.角速度不相同
▼优质解答
答案和解析
A、C、研究颗粒绕土星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
GMm
R2
=m
v2
R

解得v=
GM
R
,其中M为土星的质量;
由于颗粒到土星中心的距离R不等,所以对所有这些组成环的颗粒来说v不相同,故A错误,C正确;
B、D、研究颗粒绕土星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
GMm
R2
=mω2R;
解得ω=
GM
R3
,其中M为土星的质量;由于颗粒到土星中心的距离R不等,所以对所有这些组成环的颗粒来说ω不相同,故B错误,D正确;
故选CD.
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