真空中的均匀带电球体和带电导体球，它们半径和总电荷都相等，则带电球体的电场能量W1与带电导体球的电场能量W2相比，则（）A. W1>W2B. W1C. W1=W2D. 不能判断

考查要点：本题主要考查带电球体的电场能量计算，涉及电荷分布对电场能量的影响。

解题核心思路：

1. 电荷分布差异：均匀带电球体的电荷均匀分布在体积内，而导体球的电荷仅分布在表面。
2. 电场分布差异：均匀带电球体内部存在非零电场，外部电场与点电荷相同；导体球内部电场为零，外部电场与均匀带电球体相同。
3. 能量计算关键：电场能量与电场强度的平方成正比，需比较两种球体的电场分布积分结果。

破题关键点：

• 内部电场贡献：均匀带电球体内部存在电场，而导体球内部电场为零，因此前者在内部区域的电场能量积分值更大。
• 总能量对比：外部电场相同，但内部电场能量差异导致总能量不同。

电场能量公式

电场能量公式为：
$W = \frac{1}{2 \varepsilon_0} \int E^2 \, dV$
或等价形式：
$W = \frac{QV}{2}$
其中 $V$ 是球心处的电势。

均匀带电球体的电场

• 内部（$r \leq R$）：
  $E_{\text{内}} = \frac{k Q r}{R^3}$
• 外部（$r \geq R$）：
  $E_{\text{外}} = \frac{k Q}{r^2}$

带电导体球的电场

• 内部（$r \leq R$）：
  $E_{\text{内}} = 0$
• 外部（$r \geq R$）：
  $E_{\text{外}} = \frac{k Q}{r^2}$

能量对比

1. 外部区域：两者电场相同，积分结果相同。
2. 内部区域：均匀带电球体内部电场为 $\frac{k Q r}{R^3}$，而导体球内部电场为 $0$。因此，均匀带电球体在内部区域的电场能量积分值更大。
3. 总能量：由于内部能量贡献差异，均匀带电球体的总能量更大。