Question

3．在开口的绝缘金属壳A的内部有一带正电的小球Q，球壳外用绝缘线吊有一带负电的小球B，如图所示，在下列三种情况中，B球受到A的作用力吗？若受A的作用，是吸引力还是排斥力？

（1）Q不跟A接触，如图①所示．
（2）Q跟A接触，如图②所示．
（3）Q不跟A接触，但A接地，如图③所示．

Answer 1

分析 （1）Q与A不接触时，空腔导体不能屏蔽内部电荷在导体外产生电场，由此分析即可；
（2）Q与A接触时，电荷传导到A上，然后根据电荷之间的作用分析即可．
（3）静电平衡后，由于静电感应，金属球壳B内壁感应出负电荷，外表面接地，不带电．B的空腔内电场强度不为零．金属球壳B是一个等势体．

解答 解：（1）Q与A不接触时，由于静电感应，金属球壳A内壁感应出负电荷，外壁感应出正电荷，此时A的外壁的正电荷对带负电的B有吸引力．
（2）Q与A接触时，A与Q组成一个新导体，结合导体上的电荷的分布特点可知，净电荷只能分布在外表面上，则A的外表面带正电，此时A的外壁的正电荷对带负电的B有吸引力．
（3）A接地时，A与大地组成新的导体，Q在A的内表面感应出负电荷，而大地则带上正电荷，此时A的外表面不带电，A与B之间没有作用力．
答：（1）Q不跟A接触，A对带负电的B有吸引力．
（2）Q跟A接触，A对带负电的B有吸引力．
（3）Q不跟A接触，但A接地，A与B之间没有作用力．

点评 本题考查对于感应起电的理解能力．抓住静电平衡导体的特点，就能正确解答．