Question

14．在电荷量为q的正点电荷A右侧有一原本不带电的金属球壳B，现把B的右侧通过导线接地后，空间电场用如图所示的电场线描述，其中点电荷A到B球心的间距为r，设无穷远处和大地的电势均为零．下列说法正确的是（　　）

• A． 点电荷A在B的球心处的激发电场强度为零
• B． 球壳B的外部电荷量为q，且电性为负
• C． 由于球壳B带负电，故B的左侧各点电势均为负
• D． 移动负的试探电荷从c点到d点，电荷的电势能减小

Answer 1

分析 将原来不带电的金属球壳B，置于带正电的点电荷A所形成的电场中，产生静电感应，达到静电平衡后，整个导体是等势体，根据顺着电场线电势降低，导体的电势比无穷远电势高．根据电场力做功情况分析电势能的变化情况．

解答 解：A、金属球壳B的球心处合场强为零，即点电荷A和金属球壳B上感应电荷在球心处产生的电场强度大小、方向相反，相互抵消，根据电场的叠加原理可知，点电荷A在B的球心处的激发电场强度不为零，故A错误．
B、由于点电荷的电场分布在整个空间中，球壳由于静电感应产生的电荷量小于点电荷的电荷量q，电性为负，故B错误．
C、由于静电感应，球壳B带负电，整个球壳是一个等势体，根据顺着电场线方向电势逐渐降低，可知，整个球壳的电势高于地面的电势，大地的电势为零，所以B的左侧各点电势均为正，故C错误．
D、移动负的试探电荷从c点到d点，电势升高，电场力做正功，则电荷的电势能减小，故D正确．
故选：D

点评 本题考查对静电平衡导体特点的理解和应用．处于静电平衡状态的导体，内部的合场强为零，是指点电荷的电场和感应电荷的电场的合场强为零，但点电荷的场强不为零．