Question

15．如圖所示為一空腔球形導(dǎo)體（不帶電），現(xiàn)將一個(gè)帶正電荷的小金屬球A放入空腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中a、b、c三點(diǎn)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E最強(qiáng)的點(diǎn)是a，電勢(shì)φ最低的點(diǎn)是c．

Answer 1

分析 將帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷．整個(gè)空腔球形導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面．畫出電場(chǎng)線的分布，根據(jù)電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大，順著電場(chǎng)線，電勢(shì)降低，判斷場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的大�。�

解答 解：當(dāng)靜電平衡時(shí)，空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷，畫出電場(chǎng)線的分布如圖．
由于a處電場(chǎng)線較密，c處電場(chǎng)線較疏，b處場(chǎng)強(qiáng)為零，則E_a＞E_c＞E_b．場(chǎng)強(qiáng)最大的是 a點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)最小的是 b點(diǎn)；
根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，整個(gè)空腔球形導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面，分析可知電勢(shì)關(guān)系是φ_a＞φ_b＞φ_c．
電勢(shì)最高的是a點(diǎn)，電勢(shì)最低的是 c點(diǎn)
故答案為：a，c

點(diǎn)評(píng) 本題抓住處于靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)是關(guān)鍵．比較場(chǎng)強(qiáng)大小和電勢(shì)高低常常畫電場(chǎng)線，形象直觀地判斷．