题目
如图所示,有一不带电的金属球壳,壳内偏心位置上放一点电荷q1,壳外有一点电荷q2,当达到静电平衡时,下列说法正确的是( ) q1 qA.q2对q1的作用力为零B.球壳内表面的电荷对q1 作用力为零 C.q2与壳外表面的电荷对 q1作用力的矢量和为零D.q1所受的总作用力为零
如图所示,有一不带电的金属球壳,壳内偏心位置上放一点电荷q1,壳外有一点电荷q2,当达到静电平衡时,下列说法正确的是( )
- A.q2对q1的作用力为零
- B.球壳内表面的电荷对q1 作用力为零
- C.q2与壳外表面的电荷对 q1作用力的矢量和为零
- D.q1所受的总作用力为零
题目解答
答案
解:
解:金属球壳对壳内起到屏蔽的作用所以q1所受的总作用力为零,故D正确;总作用力包括q2,球壳外表面,球壳内表面三部分力,故ABC错误;
故选D
故答案为:d解析
步骤 1:分析金属球壳的静电屏蔽作用
金属球壳在静电平衡时,其内部的电场为零,这意味着金属球壳对壳内电荷q1起到了屏蔽作用,即壳外的电荷q2对q1的作用力被屏蔽,因此q2对q1的作用力为零。
步骤 2:分析球壳内表面电荷对q1的作用力
由于金属球壳在静电平衡时,其内表面会感应出与q1等量异号的电荷,这些电荷对q1的作用力与q1的电荷量和位置有关,因此球壳内表面的电荷对q1的作用力不为零。
步骤 3:分析q2与壳外表面电荷对q1的作用力
由于金属球壳的静电屏蔽作用,q2与壳外表面的电荷对q1的作用力的矢量和为零,因为壳外的电荷对壳内电荷q1的作用力被屏蔽。
步骤 4:分析q1所受的总作用力
由于金属球壳的静电屏蔽作用,q1所受的总作用力为零,因为壳外的电荷对壳内电荷q1的作用力被屏蔽,而壳内表面的电荷对q1的作用力与q1的电荷量和位置有关,但总作用力为零。
金属球壳在静电平衡时,其内部的电场为零,这意味着金属球壳对壳内电荷q1起到了屏蔽作用,即壳外的电荷q2对q1的作用力被屏蔽,因此q2对q1的作用力为零。
步骤 2:分析球壳内表面电荷对q1的作用力
由于金属球壳在静电平衡时,其内表面会感应出与q1等量异号的电荷,这些电荷对q1的作用力与q1的电荷量和位置有关,因此球壳内表面的电荷对q1的作用力不为零。
步骤 3:分析q2与壳外表面电荷对q1的作用力
由于金属球壳的静电屏蔽作用,q2与壳外表面的电荷对q1的作用力的矢量和为零,因为壳外的电荷对壳内电荷q1的作用力被屏蔽。
步骤 4:分析q1所受的总作用力
由于金属球壳的静电屏蔽作用,q1所受的总作用力为零,因为壳外的电荷对壳内电荷q1的作用力被屏蔽,而壳内表面的电荷对q1的作用力与q1的电荷量和位置有关,但总作用力为零。