1.7 静电现象的应用【例 1】如图 8-7 中接地的金属球 A 的半径为 R,A 点电荷的电量 Q,到球心距离为 r,该点电荷的电场在球心 O 处的场强等于[ ] 答案:D【分析解答】静电感应的过程,是导体 A(含大地)中自由电荷在电荷 Q 所形成的外电场下重新分布的过程,当处于静电平衡状态时,在导体内部电荷 Q 所形成的外电场 E 与感应电荷产生的“附加电场E'”同时存在的,且在导体内部任何一点,外电场电场场强 E 与附加电场的场强 E'大小相等,方向相反,这两个电场叠加的结果使内部的合场强处处为零。即 E 内=0。而电荷 Q 的电场在球心处的场强仍等于,即选项 D 正确。【评析】还应深入追究出现本题错解的原因:只记住了静电平衡的结论,对静电平衡的全过程不清楚。要弄清楚“导体进入电场,在电场力的作用下自由电子定向移动,出现感应电荷的聚集,进而形成附加电场”开始,直到“附加电场与外电场平衡,使得导体内部的场强叠加为零,移动自由电子电场力为零。”为止的全过程。【例 2】如图 8-8 所示,当带正电的绝缘空腔导体 A 的内部通过导线与验电器的小球 B 连接时,问验电器是否带电?答案:带正电【分析解答】当导体 A 的内部通过导线与验电器的小球 B 连接时,导体 A 和验电器已合为一个整体,整个用心 爱心 专心导体为等势体,同性电荷相斥,电荷重新分布,必有净电荷从 A 移向 B,所以验电器带正电。【评析】一部分同学做错这道题还有一个原因,就是知识迁移的负面效应。他们曾经做过一道与本题类似的题:“先用绝缘金属小球接触带正电的绝缘空腔导体 A 的内部,然后将绝缘金属小球移出空腔导体 A 与验电器的小球 B 接触,验电器的金箔不张开。”他们见到本题就不假思索地选择了不带电的结论。“差异就是矛盾,”学习中要善于比较,找出两个问题的区别才方能抓住问题的关键。这两道题的差异就在于:一个是先接触内壁,后接触验电器小球;另一个是正电的绝缘空腔导体 A 的内部通过导线与验电器的小球 B 连接。进而分析这种差异带来的什么样的变化。生搬硬套是不行的。【例 3】三个绝缘的不带电的相同的金属球 A,B,C 靠在一起,如图 8-9 所示,再将一个带正电的物体从左边靠近 A 球,并固定好,再依次拿走 C 球、B 球、A 球,问:这三个金属球各带什么电?并比较它们带电量的多少。答案: C 球带正电,B 球带少量正电,A 球带负电,且 A 球带电量比 C 球带电...