Question

3．在開口的絕緣金屬殼A的內部有一帶正電的小球Q，球殼外用絕緣線吊有一帶負電的小球B，如圖所示，在下列三種情況中，B球受到A的作用力嗎？若受A的作用，是吸引力還是排斥力？

（1）Q不跟A接觸，如圖①所示．
（2）Q跟A接觸，如圖②所示．
（3）Q不跟A接觸，但A接地，如圖③所示．

Answer 1

分析 （1）Q與A不接觸時，空腔導體不能屏蔽內部電荷在導體外產生電場，由此分析即可；
（2）Q與A接觸時，電荷傳導到A上，然后根據電荷之間的作用分析即可．
（3）靜電平衡后，由于靜電感應，金屬球殼B內壁感應出負電荷，外表面接地，不帶電．B的空腔內電場強度不為零．金屬球殼B是一個等勢體．

解答 解：（1）Q與A不接觸時，由于靜電感應，金屬球殼A內壁感應出負電荷，外壁感應出正電荷，此時A的外壁的正電荷對帶負電的B有吸引力．
（2）Q與A接觸時，A與Q組成一個新導體，結合導體上的電荷的分布特點可知，凈電荷只能分布在外表面上，則A的外表面帶正電，此時A的外壁的正電荷對帶負電的B有吸引力．
（3）A接地時，A與大地組成新的導體，Q在A的內表面感應出負電荷，而大地則帶上正電荷，此時A的外表面不帶電，A與B之間沒有作用力．
答：（1）Q不跟A接觸，A對帶負電的B有吸引力．
（2）Q跟A接觸，A對帶負電的B有吸引力．
（3）Q不跟A接觸，但A接地，A與B之間沒有作用力．

點評 本題考查對于感應起電的理解能力．抓住靜電平衡導體的特點，就能正確解答．