Question

半徑為R，均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場；場強(qiáng)大小沿半徑分布如圖所示，圖中E₀已知，E－r曲線下O－R部分的面積等于R－2R部分的面積．

(1)寫出E－r曲線下面積的單位；

(2)己知帶電球在r≥R處的場強(qiáng)E＝kQ/r²，式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大？

(3)求球心與球表面間的電勢差ΔU；

(4)質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動(dòng)到2R處？

Answer 1

答案：
解析：

(1)E－r曲線下面積的單位為伏特． 　　(2)由點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式，E0＝kQ/R2， 　　解得：該均勻帶電球所帶的電荷量Q＝E0 R2/k． 　　(3)根據(jù)E－r曲線下面積表示電勢差，球心與球表面間的電勢差ΔU＝E0 R/2． 　　(4)根據(jù)題述E－r曲線下O－R部分的面積等于R－2R部分的面積，球體表面到2R處的電勢差ΔU＝E0 R/2．由動(dòng)能定理，qΔU＝mv2， 　　解得：v＝．