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如图15—3所示,一个不带电的孤立空腔导体球,内外表面为同心球面,内外半径分别为R1和R2.空腔内放置一个半径为r、带电为q的薄金属球壳.问: (1)设无限远处为电势零点,球心处的电势为多少? (2)如果把球的外表面用导线接地,球心处的电势为多少? (3)然后再断开接地导线,这时球心处的电势变为多少?
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参考解答
正确答案:(1)由静电平衡条件可知导体球壳的内、外表面带电为-q和q.由高斯定理求得各区域的电场强度为 E1=0 r’<r E3=0R1<r
于是球心处的电势为
(2)如果把球的外表面用导线接地因外表面与地之间有电势差外表面的电荷将释放变为O.内表面仍为-q因此电场E4=0此时
(3)外表面放电后再切断接地导线时导体上电荷分布不变故此时
(1)由静电平衡条件可知,导体球壳的内、外表面带电为-q和q.由高斯定理求得各区域的电场强度为E1=0,r’<rE3=0,R1<r2于是,球心处的电势为(2)如果把球的外表面用导线接地,因外表面与地之间有电势差,外表面的电荷将释放,变为O.内表面仍为-q因此电场E4=0,此时(3)外表面放电后,再切断接地导线时,导体上电荷分布不变,故此时
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