所以B达到静电平衡状态,左端产生感应负电荷,右端产生感应负电荷,当用一导线连接时,左右正负电荷应中和,所以导体自由电了由左端向右端定向移动。这是学生常犯的错,错误在于学生虽然理解了静电平衡的产生,但没注意静电平衡时,导体是一等势体,左右不会出现电势差,不会产生自由电子的定向移动。通过此题的分析让学生通过自己所学的知识进行了实际应用,使学生对静电平衡有了更深的认识,同时也让其意识到了应用知识的不足之处。2.强化基本解题方法和能力的训练。在静电场中,关于金属导体接地的问题是一个常见但又难以理解的物理问题,对于这类问题应采取什么样的方法去解决以及这类问题有哪些常见的解决方法。例2.如图所示,带正电荷的绝缘金属导体A附近放有一个不带电的绝缘金属体B,因此在B的左右端分别感应出等量的负电和正电荷。(1)为何受到静电感应的导体B无论它何处接地,被中和掉的总是处于远端的与A电荷同种的感应电荷?(2)A、B保持不动,把接地后的导线再断开,B的电势为何仍保持不变?分析与解答:对于第一个问题可以从两个角度去分析:1.静电平衡法。无论B的何处与大地相接,地球与B都可看成是一个导体,这个导体靠近A的近端为B的左端,远离A端的位置在地球的另一端无穷远处。当这个导体在A电荷产生的电场中达到静电平衡时,在B端的左端感应出负电荷,而在这个导体的另一端即地球的另一端感应出正电荷,而导体的其余部分并
f没有多余的电荷,所以除了导体的两极外都处于电中性。所以在接地的瞬间,B右端的正电荷全部转移到地球的另一端,B导体的右端变为中性。2.电势法。由于B处于带正电荷A产生的电场附近,故它的电势为正,大于地球的电势0V。当B导体与大地接通瞬间,电流要由高电势流向低电势,即B导体右端的正电荷都转移到了地球上,或者说大地的负电荷转移到了B导体上,使大地的无穷远处带了正电荷。所以B导体左端带负电荷而右端不带电。同样对于第二个问题也可以从两个角度去分析在断开后B的电势是否变化。1.综合分析法。当导体B与地球相接后,外场强和感应场强使得导体B中的场强处处为零,电势处处相等,B中的自由电荷因不受电场力而处于平衡状态。所以这些与是否与大地断开无关。且与大地断开后,B中的电荷分荷分布不变,A、B间距不变,可知A、B间的电势差也保持不变,所以断开后,B导体的电势和接地前一样仍为零。2.假设法。若B导体与大地断开后,B导体的电势变高,那么r