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某科幻小说中有下列一段描述，宇宙中有一球型均匀带电天体，其质量为m，半径为R．宇航员王小明乘坐飞行器，登上该天体，用质量为M，带电量为q的小球进行如下操作．第一次，让小
◎ 题目
| 某科幻小说中有下列一段描述，宇宙中有一球型均匀带电天体，其质量为m，半径为R．宇航员王小明乘坐飞行器，登上该天体，用质量为M，带电量为q的小球进行如下操作．第一次，让小球带负电，从距该天体表面为h的位置由静止释放，发现小球悬浮不动；第二次，让小球带正电，从相同的位置，用小型发射装置将小球以某一速度水平发射，发现小球恰能在距天体表面为h的轨道上做匀速圆周运动．（已知万有引力常量为G，静电力恒量为k）试根据以上信息求： （1）该天体所带电的电性及其电量； （2）小球做匀速圆周运动加速度的大小； （3）小球绕天体运动一周所用的时间． |
◎ 答案
| （1）第一次小球静止，受万有引力与库仑力等值反向，故天体带负电， 设天体带电量为Q 由
Q=
（2）小球受万有引力和库仑力，根据牛顿第二定律得： 由
a=
（3）小球绕该天体做圆周运动，根据合力（即万有引力和库仑力的合力）提供向心力，
小球做圆周运动的线速度 v=
小球线天体运动一周所用的时间 T=2π
将v值代入得 T=π
答：（1）该天体所带电的电性及其电量是
（2）小球做匀速圆周运动加速度的大小是闂備胶鍎甸崜婵堟暜閹烘绠犻幖杈剧悼閸楁岸鏌ら崫銉︽毄闁荤喎缍婇弻娑⑩€﹂幋婵囩亪闂佺粯甯楀浠嬬嵁閺嶎偀鍋撳☉娅辨粍绂掗敂鍓х＜婵°倐鍋撻柟铏悾鐑芥晸閻樻彃宓嗗┑顔矫畷顒勫几閻樼粯鈷戦悹鍥ｂ偓宕囦紙闂佺懓鍤栭幏锟� 濠电姵顔栭崳顖滃緤閻ｅ本宕查柟鐗堟緲妗呮繝銏ｆ硾椤戞垹妲愰敐澶嬬厱闁斥晛鍠氬▓鏃傜磼閹绘帗鍋ラ柡灞剧洴楠炴帒鈹戦崱鏇炴瀳闂備浇妗ㄧ粈渚€鏁冮妷銉＄細濠电姵鑹鹃悙濠傤渻鐎ｎ亝鎹ｆい锔诲櫍濮婃椽宕ㄦ繝搴㈢暦濠电偛寮堕悧鏇㈡偩閻戣姤鍋勭紒瀣儥閸ゃ倕鈹戦埥鍡楃仴妞ゆ泦鍥х闁哄洨浼濋悷鎵冲牚閹肩补鈧尙鏆楃紓鍌欑劍椤ㄥ懘藝闂堟稓鏆﹂柟杈鹃檮閺呮悂鏌ㄩ悤鍌涘
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