Question

如图所示，为一空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的电场强度E和电势φ的关系是（ ）
A．E_a＞E_b＞E_c，φ_a＞φ_b＞φ_c
B．E_a=E_b＞E_c，φ_a=φ_b＞φ_c
C．E_a=E_b=E_c，φ_a=φ_b=φ_c
D．E_a＞E_c＞E_b，φ_a＞φ_b＞φ_c

Answer

将带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷．整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面．画出电场线的分布，根据电场线越密，场强越大，顺着电场线，电势降低，判断场强和电势的大小．
【解析】
当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图．
由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强为零，则Ea＞Ec＞Eb．
根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是φa＞φb＞φc．
故选D