Question

【題目】如圖所示，半徑為R的絕緣閉合球殼，O為球殼的球心，球殼上均勻分布著正電荷，已知均勻帶電的球殼在其內(nèi)部激發(fā)的場強處處為零�，F(xiàn)在球殼表面A處取下一面積足夠小、帶電量為q的曲面將其沿OA連線延長線向上移動至B點，且AB=R，若球殼的其他部分的帶電量與電荷分布保持不變，下列說法中正確的是

A. 把另一帶正電的試探電荷從A點處移動到O點過程中系統(tǒng)電勢能減少

B. 球殼剩余部分的電荷在球殼內(nèi)部激發(fā)的電場的電場線由A點的對稱點C點沿直線指向球殼內(nèi)表面各點

C. 球殼內(nèi)部電場的電場線由球殼各點沿曲線指向A點

D. 球心O點場強的大小為k

Answer 1

【答案】CD

【解析】

根據(jù)題中“球殼上均勻分布著正電荷…取下一面積足夠小、帶電量為q的曲面…球殼剩余部分的電荷在球殼內(nèi)部激發(fā)的電場…球殼內(nèi)部電場的電場線”可知，本題考察電場強度。根據(jù)電場強度的疊加規(guī)律，應(yīng)用割補法、點電荷的場強特點、等量異種電荷的場強特點、電勢能等知識分析求解。

B：球殼表面A處取下一面積足夠小、帶電量為q的曲面，相當于在球殼表面點A處放入等電荷密度、等面積的帶負電荷的曲面。球殼剩余部分的電荷在球殼內(nèi)部激發(fā)的電場可以看作兩部分電荷電場的疊加，一部分是原球殼上均勻分布的正電荷在內(nèi)部激發(fā)的電場，處處為零；另一部分是球殼上位于A處的等量負點電荷激發(fā)的電場，故球殼剩余部分的電荷在球殼內(nèi)部激發(fā)的電場等同于只有A處的一個負點電荷激發(fā)的電場，如圖(a)所示。故B項錯誤。

C：據(jù)B項分析可得，空間所有電荷在球殼內(nèi)激發(fā)的電場相當于兩個等量異種電荷產(chǎn)生的電場，如圖(b)所示。故C項正確。

A：由圖(b)知，帶正電的試探電荷從A點處移動到O點，電勢升高，電勢能增加。故A項錯誤。

D：由C項分析知，球心O點場強大小。故D項正確。