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1、導體的靜電平衡問題探討惠來一中 方昆東導體的靜電平衡問題實高中物理教學中的一個難點，但是，高考和物理競賽都考過這個知識點，因而引起了廣泛的關注。已有多位中學教師發表文章討論了靜電平衡中導體表面感應電荷分布的問題，但概念不清，甚至做了錯誤的解答。例如：圖（一）所示的點電荷附近的接地導體球表面的感應電荷分布大概情況是怎樣的？導體的接地點在左邊或在右邊接地時，達到新的靜電平衡所花的時間有差異嗎？感應電荷的分布跟接地點的選擇有關系嗎？接地穩定后，導體球面上最左邊的感應電荷面密度是0？、0？還是0？若把導體球改成一般形狀的導體，情況又怎樣？1、導體中電子的移動速度為104106m/s，如果導體在得到新的

2、靜電平衡之前由于接地點的差異會引起新的靜電平衡所花時間的差異的話這個時間差應該為t2R/v（而不是某些人所認為的t2R/c）那么，對于一般的靜電學實驗儀器所作的實驗，這個時間差將至少為幾分鐘，這顯然是荒謬的。從整體效應上仔細考慮這個問題不難發現，所謂接地點在左或在右的不同造成的感應電荷分布的時間差并不存在。2、接地穩定后，導體球面上的感應電荷的面密度在靠近正的場源電荷的一邊電荷面密度為10（表面帶負電荷），另一邊也帶負電荷2 0如圖（二），但是21，因此使得導體球內的電場等于零。那種認為遠離正場源電荷的一邊帶正電荷的觀點在這種情況下恰好是錯的。其實，如果20，那么圖（二）左邊的電勢一定大于零，這就與導體球接地，電勢等于零的前提相矛盾。3、通過計算可以知道，確實有2 0，而且左端點上的電荷密度也小于零，在這個點上的電荷密度是整個球面上電荷面密度最低的點。接地導體附近只有一個帶電體，則接地導體表面不可能有與帶電體上的電荷同號的電荷。用反證法證明：設帶電體A帶正電荷若接地導體B某處有正電荷（如圖）就有電場線從該正電荷發出此電場線不可能止于帶電體A否則導致既有U大于U，又有U大于U的矛盾，也不可能止于地或無窮遠，否則導致U大于零與接地導體電位等于零的結論相矛盾；由

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