静电现象不带电的导体分布已知,可是带点的导体电荷分布如何,为什么空腔M外表面无电荷

来源：学生作业帮编辑：大师作文网作业帮分类：物理作业时间：2024/11/06 21:40:17

静电现象不带电的导体分布已知,可是带点的导体电荷分布如何,为什么空腔M外表面无电荷
个相同的空心金属球M和N,M带－Q电荷,N不带电,旁边各放一个不带电的金属球P和R（M、N相距很远,互不影响）,当将带正电Q的小球分别放入M和N的空腔时
A．P、R上均出现感应电荷
B．P、R上均没有感应电荷
C．P上有感应电荷,而R上没有感立电荷
D．P上没有感应电荷,而R上有感应电荷
老师说是小球带Q 电荷而和空腔带负电所以中和了,为什么正好中和了呢,不肯能多一些或少一些

答：答案为D
静电感应类问题应关注电荷守恒原理和能量最低原理
静电感应原理为带电体将对其影响范围内的导体（带电或不带）内的电荷分布起重排作用,这是基于能量最低原理中的势能最低原理,具体说就是带电体将在导体的靠近自己一侧感应出异种电荷,而在原理自己端感应出同种电荷,这样的电荷分布将满足能量最低原理.同时应注意不管如何,被影响的导体因为没有与外界进行电荷交换,而只有静电感应,即只有电荷的重分布而没有电荷转移,从而自始至终满足导体本身的电荷守恒.
从而针对题目具体来说：
当不带电的金属球N内放置正电荷Q后,将在N的内表面感应出等量的负电荷,同时因为N初始为中性,由电荷守恒可知同时将会在N的外表面分布着等量的正电荷,从而其外表面的电荷将对小球R产生静电感应.
至于M,因为其本身带有Q的负电荷,从而当其内部放置正电荷Q后,其内表面将均匀分布-Q的电荷,而由电荷守恒可知其外表面将为中性,对球P无静电感应现象.
再问：为什么这样Q与-Q就会有正好中和
再答：呵呵，其实那个中和是表达一种等效，而并非小球与金属空腔之间进行了电荷转移，导致两者都不带电了，准确的说并不能用中和这个概念，可是你还只是初中生，所以你们老师可以用这种说法来表达，看来你是一个很有想法的学生，读书应该很厉害哦。中和从字面上理解就是物体之间相互作用后他们各自的性质变得温和了。在这里“小球带Q 电荷而和空腔带负电所以中和”是表达了小球和金属空腔这个整体对外表现出了中性不带电的特性，即虽然小球带Q正电，金属空腔带Q负电，但是将小球放入空腔后两个带电体在静电感应作用后他们作为一个整体对外部呈现出了一种中性不带电的特性，而这种特性的产生的具体解释和证明是需要用电场的知识来解答和求解的，大概的说就是在空腔中心的Q量正电小球与均匀分布在空腔内表面的Q量负电两者产生的电场在空腔外部叠加后为0，这个当你进一步学习后就会明白，你这么认真发问，看来你应该很有想法，推荐你可以找本高中物理看看，当然，最为透彻的分析还是需要大学物理的~

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静电现象 不带电的导体分布已知,可是带点的导体电荷分布如何,为什么空腔M外表面无电荷

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