题目
【判断题】两块平行放置的导体大平板带电后,其相对的两表面电荷面密度(不论板是否接地)总是等量异号;
【判断题】两块平行放置的导体大平板带电后,其相对的两表面电荷面密度(不论板是否接地)总是等量异号;
题目解答
答案
正确
解析
考查要点:本题主要考查学生对导体静电平衡条件下电荷分布规律的理解,特别是两平行导体平板间电荷面密度的关系。
解题核心思路:
在静电平衡状态下,导体内部的电场强度必须为零。两平行导体平板相互靠近时,通过静电感应,相对表面的电荷密度必须大小相等、符号相反,才能使导体内部的合电场为零。这一结论与导体是否接地无关。
破题关键点:
- 静电平衡条件:导体内部电场为零。
- 电荷感应规律:相邻表面电荷符号相反,大小相等。
- 接地与否不影响相对表面电荷关系:接地仅改变电势或电荷总量,但相对表面的电荷密度仍需满足平衡条件。
分析过程:
- 静电感应现象:两平行导体平板带电后,电荷通过静电感应重新分布。
- 相对表面电荷关系:
- 假设第一块板的内表面电荷面密度为 $+\sigma$,则第二块板的内表面必须为 $-\sigma$,以保证两板之间的电场相互抵消。
- 若符号或大小不匹配,导体内部将存在剩余电场,与静电平衡条件矛盾。
- 接地的影响:
- 接地会固定导体电势为零,但不会改变相对表面电荷密度的等量异号关系,仅可能调整外表面电荷的分布。
- 例如,若第一块板接地,其内表面电荷仍需与第二块板的内表面电荷等量异号,以维持内部电场为零。
结论:无论是否接地,两平行导体平板相对表面的电荷面密度始终满足等量异号。