搜搜做题作业网静电屏蔽形成的等势体的电势是多少?
来源：学生作业帮 编辑：搜搜做题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/08/04 03:02:46
静电屏蔽形成的等势体的电势是多少?
假设,在匀强电场中,一个不带电的金属球（大小不能忽略）,形成了静电屏蔽,也就是,整个金属球形成一个等势体.
这个等势体的电势,相当于匀强电场中哪个位置的电势,为什么?
假如,一个电子多次在匀强电场中加速,然后进入等势体,然后再从等势体中出来.回到匀强电场中加速.
如果这个电子每次进入和离开等势体的位置不同,那么,意味着它在电场中的加速距离长短不同,那么,最后这个电子是否会得到不同的能量.这显然与直接用电子起点和终点的电势差所计算出来的能量不符.
假设,在匀强电场中,一个不带电的金属球（大小不能忽略）,形成了静电屏蔽,也就是,整个金属球形成一个等势体.
这个等势体的电势,相当于匀强电场中哪个位置的电势,为什么?
假如,一个电子多次在匀强电场中加速,然后进入等势体,然后再从等势体中出来.回到匀强电场中加速.
如果这个电子每次进入和离开等势体的位置不同,那么,意味着它在电场中的加速距离长短不同,那么,最后这个电子是否会得到不同的能量.这显然与直接用电子起点和终点的电势差所计算出来的能量不符.
金属内部充满了自由电子,当金属放在电场中,自由电子会根据外部电场作用,自动调节位置,最后达到金属内部“无电场”的状态,可以把此时电子排布假设成集中在金属表面.
其实把金属放在匀强电场中,自由电子不但会改变金属内电场,还会影响金属表面和附近的电场,使金属表面形成一个等势面,此时,金属表面的总电场方向都是垂直于金属表面的.所以当电子在靠近金属表面的时候,它的动能就会比在匀强电场中有变化,而在等势体内部速度是不会变的.
再问： 我也觉得是这样，但是这个等势体，应该在电场中也会有一个对应的电势吧，这个电势有办法确定吗？
再答： 你可以想象一下，匀强电场的等势线都是平行等距的，现在被塞进去了一个“东西”，挤出来了一个空白处，这个空白处就是所说的等势体了。在这个等势体表面和附近，等势线会变得密集些，这就是总的电场变强了。 另外，要注意的是，你只看匀强电场的话，电场是不会有任何变化的，电子在这个系统里运动，看到是系统的总电场（叠加电场），我所说的电场变化也是总电场的变化。
其实把金属放在匀强电场中,自由电子不但会改变金属内电场,还会影响金属表面和附近的电场,使金属表面形成一个等势面,此时,金属表面的总电场方向都是垂直于金属表面的.所以当电子在靠近金属表面的时候,它的动能就会比在匀强电场中有变化,而在等势体内部速度是不会变的.
再问： 我也觉得是这样，但是这个等势体，应该在电场中也会有一个对应的电势吧，这个电势有办法确定吗？
再答： 你可以想象一下，匀强电场的等势线都是平行等距的，现在被塞进去了一个“东西”，挤出来了一个空白处，这个空白处就是所说的等势体了。在这个等势体表面和附近，等势线会变得密集些，这就是总的电场变强了。 另外，要注意的是，你只看匀强电场的话，电场是不会有任何变化的，电子在这个系统里运动，看到是系统的总电场（叠加电场），我所说的电场变化也是总电场的变化。