Question

【題目】如圖所示，半徑為R的絕緣閉合球殼，O為球殼的球心，球殼上均勻分布著正電荷，已知均勻帶電的球殼在其內(nèi)部激發(fā)的場強(qiáng)處處為零�，F(xiàn)在球殼表面A處取下一面積足夠小、帶電量為q的曲面將其沿OA連線延長線向上移動(dòng)至B點(diǎn)，且AB=R，若球殼的其他部分的帶電量與電荷分布保持不變，下列說法中正確的是

A. 把另一帶正電的試探電荷從A點(diǎn)處移動(dòng)到O點(diǎn)過程中系統(tǒng)電勢能減少

B. 球殼剩余部分的電荷在球殼內(nèi)部激發(fā)的電場的電場線由A點(diǎn)的對稱點(diǎn)C點(diǎn)沿直線指向球殼內(nèi)表面各點(diǎn)

C. 球殼內(nèi)部電場的電場線由球殼各點(diǎn)沿曲線指向A點(diǎn)

D. 球心O點(diǎn)場強(qiáng)的大小為k

Answer 1

【答案】CD

【解析】

根據(jù)題中“球殼上均勻分布著正電荷…取下一面積足夠小、帶電量為q的曲面…球殼剩余部分的電荷在球殼內(nèi)部激發(fā)的電場…球殼內(nèi)部電場的電場線”可知，本題考察電場強(qiáng)度。根據(jù)電場強(qiáng)度的疊加規(guī)律，應(yīng)用割補(bǔ)法、點(diǎn)電荷的場強(qiáng)特點(diǎn)、等量異種電荷的場強(qiáng)特點(diǎn)、電勢能等知識分析求解。

B：球殼表面A處取下一面積足夠小、帶電量為q的曲面，相當(dāng)于在球殼表面點(diǎn)A處放入等電荷密度、等面積的帶負(fù)電荷的曲面。球殼剩余部分的電荷在球殼內(nèi)部激發(fā)的電場可以看作兩部分電荷電場的疊加，一部分是原球殼上均勻分布的正電荷在內(nèi)部激發(fā)的電場，處處為零；另一部分是球殼上位于A處的等量負(fù)點(diǎn)電荷激發(fā)的電場，故球殼剩余部分的電荷在球殼內(nèi)部激發(fā)的電場等同于只有A處的一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷激發(fā)的電場，如圖(a)所示。故B項(xiàng)錯(cuò)誤。

C：據(jù)B項(xiàng)分析可得，空間所有電荷在球殼內(nèi)激發(fā)的電場相當(dāng)于兩個(gè)等量異種電荷產(chǎn)生的電場，如圖(b)所示。故C項(xiàng)正確。

A：由圖(b)知，帶正電的試探電荷從A點(diǎn)處移動(dòng)到O點(diǎn)，電勢升高，電勢能增加。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。

D：由C項(xiàng)分析知，球心O點(diǎn)場強(qiáng)大小。故D項(xiàng)正確。