问题 问答题

真空中均匀带电金属球壳D,半径为R,如图所示.一质量为m带电量为+q的粒子绕球壳运动,运动轨迹为一椭圆,运动周期为T,“近地点”A恰好在球壳表面附近,“远地点”B到球面的距离为d.带电粒子的运动不影响球壳表面的电荷分布,静电力常量为k,不计万有引力.求:

(1)球壳的带电量Q;

(2)带电粒子在球壳表面的速度多大时能飞出球壳的电场?

(3)带电粒子在球壳表面时具有的电势能.(设带电粒子在离球壳无限远处电势能为0)

 

答案

(1)设带电粒子在球壳表面做匀速圆周运动的周期为T0,球壳对带电粒子的库仑力提供向心力,有:k

mπ2(2R+d)3

2RT2

单项选择题
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