Question

【題目】如圖在靜電計B上裝一個幾乎封閉的空心金屬球C（僅在上端開有小孔），D是帶有絕緣柄的帶正電的小球，僅僅將小球D靠近C ，

（1）靜電計的指針會張開嗎？如果會張開，定性地畫出靜電計上的電荷分布；
（2）將D迅速地與C的內表面接觸和C的外表面接觸，指針都會張開嗎？畫出這種情況下靜電計上的電荷分布；
（3）如果先用金屬網把驗電器罩起來，再使帶電金屬球靠近，會看到什么現象？

Answer 1

【答案】
（1）

會張開，金屬球的外表面將帶負電，靜電計的指針將帶正電；如圖1

（2）

都會張開，由于凈電荷都會分布于導體的外表面，所以指針都會張開；如圖2．

（3）

由于靜電屏蔽，靜電計上將不帶電，所以指針不會張開．

【解析】（1）會張開，將小球D靠近C ， 由于靜電感應，金屬球C的外表面將帶負電，靜電計的指針將帶正電；如圖1：（2）不論是將D迅速地與C的內表面接觸，還是和C的外表面接觸，根據靜電平衡狀態的特點，凈電荷都會分布于導體的外表面，所以D中的電荷將會轉移到靜電計上，所以靜電計的指針都會張開；電荷分布如圖2；（3）由于靜電屏蔽，靜電計上將不帶電，所以指針不會張開．
答：（1）會張開，金屬球的外表面將帶負電，靜電計的指針將帶正電；如圖1．（2）都會張開，由于凈電荷都會分布于導體的外表面，所以指針都會張開；如圖2．（3）由于靜電屏蔽，靜電計上將不帶電，所以指針不會張開．