Question

如图所示，为一球形空腔导体（不带电），现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，a、b、c三点的场强

 

（填“＞”或“＜”）三点的电势关系．

 

  （填“＞”或“＜”）

Answer 1

分析：将带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷．整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面．画出电场线的分布，根据电场线越密，场强越大，顺着电场线，电势降低，判断场强和电势的大小．

解答：解：当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图．
由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强为零，则E_a＞E_c＞E_b．
根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是φ_a＞φ_b＞φ_c．
故答案为：E_a＞E_c＞E_b；φ_a＞φ_b＞φ_c．

点评：本题抓住处于静电平衡导体的特点是关键．比较场强大小和电势高低常常画电场线，形象直观地判断．