题目

9.5 如图所示,一封闭的导体壳A内有两个导体B和C。A、-|||-C不带电,B带负电,则A、B、C三导体的电势UA、UB、Uc的大-|||-小关系是 () A (C B-|||-(A) _(B)=(U)_(A)=(U)_(C) (B) _(B)gt (U)_(A)=(U)_(C)-|||-(C) _(B)gt (U)_(C)gt (U)_(A) (D) _(A)gt (U)_(C)gt (U)_(B)-|||-(E) _(B)gt (U)_(A)gt (U)_(C) 9.5题图

题目解答

答案

解析

考查要点：本题主要考查静电平衡条件下导体的电势分布规律，涉及静电感应、导体屏蔽效应及等势体性质。

解题核心思路：

  1. 导体B带负电，其电场会使封闭导体壳A的内壁感应出正电荷，外壁感应出等量负电荷（保持A整体电中性）。
  2. 导体C不带电，处于静电平衡状态，其电势由周围电场决定。
  3. 导体电势比较：导体B因带负电，电势最低；导体壳A的外壁负电荷使其整体电势高于C；导体C介于两者之间。

破题关键点：

  • 静电感应与等势性：导体A的内壁正电荷使A整体电势高于B，外壁负电荷不影响内部电势分布。
  • 导体C的电势：C被B的电场极化，电势介于A和B之间。

步骤1：分析导体A的电势

  • 导体B带负电，通过静电感应，导体壳A的内壁感应出正电荷，外壁感应出等量负电荷（保持A整体电中性）。
  • 导体A是等势体，其电势由外壁电荷决定。外壁负电荷的存在使A的电势高于B的电势。

步骤2：分析导体C的电势

  • 导体C不带电，处于静电平衡状态，其电势由周围电场决定。
  • 导体B的负电荷使C的近端感应正电荷，远端感应负电荷，但总电荷仍为零。
  • 导体C的电势介于A和B之间，因为A的内壁正电荷使其电势高于C，而C的电势又高于带负电的B。

步骤3：综合比较电势

  • UA（导体A）：最高（外壁负电荷不影响内部电势，内壁正电荷使其整体电势高于B）。
  • UC（导体C）：中间（被B的电场极化，电势高于B但低于A）。
  • UB（导体B）：最低（带负电，电势最低）。