题目内容

(12分)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E0已知,E-r曲线下O-R部分的面积等于R-2R部分的面积。

(1)写出E-r曲线下面积的单位;
(2)已知带电球在r≥R处的场强E=kQ/r2,式中k为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?
(3)求球心与球表面间的电势差△U;
(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?

(1)V(伏特)(2)    (3)
(4)

解析试题分析: (1)根据关系式U=Ed可知,E-r曲线下面积表示电势差,其单位是V(伏特)。
(2)将r=R,E=E0代入关系式E=kQ/r2可得,所以
(3)根据(1)可知,球心与球表面间的电势差
(4)由动能定理可得,.
考点:本题考查应用图象分析问题的能力、动能定理。

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