Question

【題目】對于真空中電量為Q的靜止點電荷而言，當選取離點電荷無窮遠處的電勢為零時，離點電荷距離為r處電勢為（k為靜電力常量）。如圖所示，一質量為m、電量為q可視為點電荷的帶正電小球用絕緣絲線懸掛在天花板上，在小球正下方的絕緣底座上固定一半徑為R的金屬球，金屬球接地，兩球球心間距離為d。由于靜電感應，金屬球上分布的感應電荷的電量為q′。則下列說法正確的是

A. 金屬球上的感應電荷電量

B. 金屬球上的感應電荷電量

C. 絕緣絲線中對小球的拉力大小為

D. 絕緣絲線中對小球的拉力大小

Answer 1

【答案】A

【解析】試題分析：金屬球上感應電荷在O點產生的電勢為：；q在O點的電勢為：；由于O點的電勢為零，故：φ1+φ2=0；聯立解得：，故A正確、B錯誤；若金屬球上的感應電荷全部集中在球心處，則絕緣絲線中對小球的拉力大小為：，但由于靜電吸引作用，金屬球上的感應電荷偏向上方，故兩者的靜電引力大于，即絕緣絲線對小球的拉力大小大于mg+；故CD錯誤；故選：A。