FANPHYSICS · NOTEBOOKLM 讲义

B6:双导体接地顺序

章节:电荷守恒定律与库仑定律 · 资料编号:coulomb_lesson4_hw_06_grounded_induction_switches

题目

接触的中性导体 M、N 两端可经 S₁、S₂ 接地,正电小球 P 位于 M 左侧。判断不同开关与分离顺序的结果。

选项

  1. A. 两开关断开时 M 左端正、N 右端负
  2. B. 两开关闭合时 M、N 均不带电
  3. C. 只闭合 S₁,分开 MN 后移走 P,N 不带电
  4. D. 只闭合 S₂,先移走 P 再分开 MN,M 带负电

学习定位

电场强度与电势能

题族:静电感应与接地

条件变式L2难度 4/5

训练能力:电荷守恒、库仑力受力分析

前置知识:力的平衡、牛顿第二定律

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核心知识点

电荷守恒库仑定律双导体接地顺序

参考答案

C

分步解析

1. 条件提取

正电荷靠近时近端感应负电;接地允许电子与大地交换,操作顺序决定净电荷是否保留。

2. 对应公式

\[Q_{\rm conductor}+Q_{\rm earth}=\text{守恒}\]

3. 推导过程

A 电性颠倒;两端接地时近端仍有感应负电;只接 M 端接地可中和 N 端正电,先分开后 N 保持中性;D 的顺序先移走 P,接地状态下电荷复原。

4. 结论

答案为 **C**。

变式练习

进阶近似题:同考点迁移

在“双导体接地顺序”模型中改变电荷符号、几何尺度或操作顺序,判断平衡条件与库仑力如何变化。

变式答案

先确认电荷守恒与电性,再按新几何关系列库仑力和平衡方程。

思路提示

保持核心物理约束不变,重点检查距离平方、电荷分配和力的方向。