一个带正电的绝缘导体球壳A,顶部开一小孔,有两个带正电的小球B和C,用导线相连接

题目

一个带正电的绝缘导体球壳A,顶部开一小孔,有两个带正电的小球B和C,用导线相连接
让B球置于球壳中,并与内表面接触一下后又提起到如图所示位置,C离A球较远,则正确的说法是
A．B、C球都带电；
B．B球不带电；
C．若C球接地后,则B带负电；
D．若C球接地后,则空腔内场强为零.

答案

当B与A接触后,A、B、C连为一体,由导体静电平衡性质可知,A、B、C为一等势体,且B不带电.从电势角度分析,C离A较远,A外表面所带正电荷在C处产生的电势比UA小,所以,只有C带正电,才能使得A外表面上所带正电荷与C上所带正电荷在C处产生的电势代数和等于导体A的电势,构成等势体,因此,答案A不正确,B正确.当C接地后,B、C与大地连成一体,使得UB=UC=U地=0.在接地的瞬间由于存在电势差,大地上的负电荷沿导线与C所带的正电荷中和,使得C球不带电.因A壳外表面所带正电荷在B处产生的电势为正值,故只有导体球B带负电,才能使得A和B上所带的正、负电荷在B处产生的电势代数和为零.同理,它们在C球处产生的电势的代数和也为零.根据上述分析,在C球接地的过程中,有部分负电荷通过导线移到了导体B上,使得B球带上了负电,故球壳内场强不为零.所以,答案C正确而D不正确.