Question

2．如圖所示，為一空腔球形導體（不帶電），現(xiàn)將一個帶正電的小金屬球A放入空腔中，當靜電平衡時，圖中a、b、c三點的場強E和電勢φ的關系是（　　）

• A． E_a＞E_b＞E_c，φ_a＞φ_b＞φ_c
• B． E_a=E_b＞E_c，φ_a=φ_b＞φ_c
• C． E_a=E_b=E_c，φ_a=φ_b=φ_c
• D． E_a＞E_c＞E_b，φ_a＞φ_b＞φ_c

Answer 1

分析 將帶正電的小金屬球A放入腔中，當靜電平衡時，空腔球形導體內(nèi)壁感應出負電荷，外表面感應出正電荷．整個空腔球形導體是一個等勢體，表面是一個等勢面．畫出電場線的分布，根據(jù)電場線越密，場強越大，順著電場線，電勢降低，判斷電勢的高低．

解答 解：當靜電平衡時，空腔球形導體內(nèi)壁感應出負電荷，外表面感應出正電荷，畫出電場線的分布如圖．
由于a處電場線較密，c處電場線較疏，b處場強為零，則E_a＞E_c＞E_b．
根據(jù)順著電場線方向電勢降低，整個空腔球形導體是一個等勢體，表面是一個等勢面，分析可知電勢關系是φ_a＞φ_b＞φ_c．
故選：D

點評 本題抓住處于靜電平衡導體的特點是關鍵．比較場強大小和電勢高低常常畫電場線，形象直觀地判斷．