题目
"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带正电，则A、B、C三导体的电势(U)_(A)、(U)_(B)、(U)_(C)的大小关系是( )○-|||-A(○ B-|||-CA.(U)_(A)=(U)_(B)=(U)_(C)B.(U)_(B)gt (U)_(A)=(U)_(C)C.(U)_(B)gt (U)_(C)gt (U)_(A)D.(U)_(B)gt (U)_(A)gt (U)_(C)"
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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带正电，则A、B、C三导体的电势${U}_{A}$、${U}_{B}$、${U}_{C}$的大小关系是( )
A.${U}_{A}={U}_{B}={U}_{C}$
B.${U}_{B}\gt {U}_{A}={U}_{C}$
C.${U}_{B}\gt {U}_{C}\gt {U}_{A}$
D.${U}_{B}\gt {U}_{A}\gt {U}_{C}$
"
题目解答
答案
"最佳答案
【解析】
当静电平衡时，导体壳内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出一条电场线通过导体C和导体壳的电场线，如图所示
根据顺着电场线方向电势降低，整个导体壳是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是：${U}_{B}\gt {U}_{C}\gt {U}_{A}$，故C正确，ABD错误
【答案】
C
"解析
步骤 1：分析导体壳A内电场分布
当导体B带正电时，它会在导体壳A内产生电场。由于导体壳A是封闭的，电场线会从导体B出发，穿过导体C，然后到达导体壳A的内壁。导体壳A的内壁会感应出负电荷，外表面会感应出正电荷，以保持整个导体壳A的电中性。
步骤 2：确定电势关系
根据电势的定义，电势是电场中某点的电势能与电荷量的比值。在静电平衡状态下，导体壳A的内壁和外表面是等势面，即${U}_{A}$在整个导体壳A的表面是相同的。由于电场线从导体B出发，穿过导体C，然后到达导体壳A的内壁，电势沿着电场线方向降低。因此，电势关系为${U}_{B}\gt {U}_{C}\gt {U}_{A}$。
当导体B带正电时，它会在导体壳A内产生电场。由于导体壳A是封闭的，电场线会从导体B出发，穿过导体C，然后到达导体壳A的内壁。导体壳A的内壁会感应出负电荷，外表面会感应出正电荷，以保持整个导体壳A的电中性。
步骤 2：确定电势关系
根据电势的定义，电势是电场中某点的电势能与电荷量的比值。在静电平衡状态下，导体壳A的内壁和外表面是等势面，即${U}_{A}$在整个导体壳A的表面是相同的。由于电场线从导体B出发，穿过导体C，然后到达导体壳A的内壁，电势沿着电场线方向降低。因此，电势关系为${U}_{B}\gt {U}_{C}\gt {U}_{A}$。