Question

一個(gè)原來不帶電的半徑為r的空心金屬球放在絕緣支架上，右側(cè)放置一個(gè)電荷量為-Q的點(diǎn)電荷，該點(diǎn)電荷距金屬球表面的最近距離為r，由于靜電感應(yīng)在金屬球上出現(xiàn)了電荷，這些感應(yīng)電荷在球心激發(fā)的電場強(qiáng)度大小為

 

，方向

 

；（填“左”“右”）若用導(dǎo)線的一端接觸金屬球的左側(cè)，另一端接觸金屬球的右側(cè)，側(cè)導(dǎo)線

 

（填“能”“不能”）將金屬球兩側(cè)的感應(yīng)電荷中和．

Answer 1

分析：由于靜電平衡，金屬球球心處的合場強(qiáng)為零，即電荷-Q和球面上感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向相反．用導(dǎo)線的一端接觸金屬球的左側(cè)，根據(jù)感應(yīng)起電原理，分析可知導(dǎo)線不能將金屬球兩側(cè)的感應(yīng)電荷中和．

解答：解：點(diǎn)電荷Q在球心處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為 E=K

Q

4r2

，方向水平向右，
根據(jù)靜電平衡狀態(tài)的特點(diǎn)：金屬球球心處的合場強(qiáng)為零，即電荷-Q和球面上感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向相反，所以球面上感應(yīng)電荷在球心處的場強(qiáng)大小 E′=E=K

Q

4r2

，方向水平向左．
若用導(dǎo)線的一端接觸金屬球的左側(cè)，另一端接觸金屬球的右側(cè)，靜電感應(yīng)現(xiàn)象仍然存在，導(dǎo)線不能將金屬球兩側(cè)的感應(yīng)電荷中和．
故答案為：K

Q

4r2

；左； 不能

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要掌握靜電平衡狀態(tài)的特點(diǎn)：處于靜電感應(yīng)現(xiàn)象的導(dǎo)體，內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，并能理解場強(qiáng)為零的原因．