（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 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

（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?

答案

（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，

核心考点

试题【（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】；主要考察你对动能定理及应用等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB直线垂直匀强电场E.现有一质量为m、电荷量为＋q的小球在A点以初速度大小为v₀方向水平向右抛出，经时间t小球下落到C点(图中未画出)时速度大小仍为v₀，则小球由A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．C点可能位于AB直线的左下侧

B．电场力对小球做功为零

C．小球的电势能减小

D．小球的机械能一定减小

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（15分）如图所示，在竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场。一绝缘U形弯杆由两段直杆和一半径为R的半圆环MAP组成，固定在纸面所在的竖直平面内。PQ、MN水平且足够长，NMAP段是光滑的。现有一质量为m、带电量为+q的小环套在MN杆上，它所受电场力为重力的3/4（重力加速度为g）。现在M右侧D点由静止释放小环，小环刚好能到达P点。

（1）求D、M间的距离X₀；
（2）求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小；
（3）若小环与PQ间动摩擦因数为μ（设最大静摩擦力与动摩擦力大小相等且大于电场力），现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放，球小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。

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如图所示，在空间存在水平方向的匀强磁场和竖直方向的匀强电场，电场强度为E，磁感应强度为B，在场区某点由静止释放一个带电液滴a，它运动到最低点处恰与一个原来处于静止的液滴b相碰，碰后两液滴合为一体，沿水平方向做直线运动，已知液滴a质量是液滴b质量的2倍，液滴a所带的电量是液滴b所带电量的4倍。求两液滴初始位置之间的高度差h（设a、b之间的静电力不计）。