靜電感應起電測試題含解析
1.1
對感應起電一道習題的解析
對靜電感應起電，有這樣一道題：當帶正濁度體A緊靠一個絕緣導體B時，因為靜電感應，B兩端感應出等量異種電荷。將B上端接地，絕緣導體B帶何種電荷
錯誤的解答：多數(shù)中學生覺得，因為靜電感應導體B上端帶負電，右端帶正電。上端接地電荷被導走，導體B帶正電。
正確的解答：接地后B整個物體相當于近端，大地為遠端，所以B帶負電。
解答完此題后腦海閃出一個問題，導體一端接地，分離后電荷在導體上到底是怎么分布的實驗驗證
（一）實驗器材
J2310感應起馬達（一個）、帶有金屬箔片的絕緣導體A與B（一對）、絕緣球狀導體C（一個）、驗電器（一個）、橡膠棒（一個）、毛皮（一片）。
（二）實驗過程
1．使絕緣球狀導體C帶負電。
方式：搖晃起馬達，使其起馬達一極與C接觸。用毛皮磨擦過的橡膠棒與驗電器的小球接觸，使它帶上負電。使球狀導體接觸驗電器，發(fā)覺驗電器金屬鉑片伸開的角度變大，說明球狀導體代的是負電荷。
2．探究當導體一端接地時，電荷在導體的分布情況。
（1）使B端接地，觀察現(xiàn)象。過程：當絕緣導體A與B靠在一起，置于帶負電的絕緣導體C對面，發(fā)覺AB兩端箔片都伸開。用手摸一下B端，發(fā)覺B端箔片合攏，A端箔片仍伸開，如圖1。移開手掌，發(fā)覺AB兩端箔片沒有變化。移去C發(fā)覺A端箔片張角減少，B端箔片伸開。分開AB，發(fā)現(xiàn)AB兩端箔片仍伸開。用驗電器檢驗枕形導體AB兩端帶的都是正電。當用手摸A端時，以上觀察結果沒有變化。
剖析：用手摸一下導體B端，人便把導體與大地連通，使大地參與了電荷轉移。因而，導體本身的電荷不再守恒，而是導體與大地構成的系統(tǒng)中電荷守恒。因為靜電感應，A端仍為正電荷，大地遠處感應出等量負電荷，則B端的負電荷通過人體流走，B端不帶電，即此時電荷只分布在A端。移開手掌，大地與導體分離，因為異種電荷互相吸引，正電荷仍分布在A端。移去C后，A端電荷在AB上重新分配，致使AB都帶上正電荷。當用手摸A端時，剖析相同。
圖解：如圖2。
（2）用手摸一下A端，移去右臂，分開AB，發(fā)覺A端箔片仍伸開，B端箔片仍合攏，移去C感應起電，A端箔片仍伸開，B端箔片仍合攏。用驗電器檢驗A帶的是正電。當用手摸B端時，以上觀察結果沒有變化。
剖析：用手摸一下導體A端時，因為靜電感應，A端仍為正電荷，大地遠處感應出等量負電荷，則B端的負電荷經A端通過人體流走感應起電，B端不帶電，所以B端箔片合攏。先分開AB，后移去C，則A端電荷不能重新分配給B，所以A帶正電，B不帶電。圖解：如圖3。
（3）使C帶上正電荷重復以上實驗過程，現(xiàn)象同上。剖析：C帶正電荷，因為靜電感應則A端感應出負電荷，大地遠端感應出正電荷，負電荷會通過手掌流入B端中和其上正電荷，致使B端不帶電。
三、小結
通過此實驗把微觀世界宏觀詮釋。明晰了枕形導體靜電感應時，當導體一端接地，導體帶上異種電荷，但電荷只分布在緊靠帶電體的一端。移去帶電體后，電荷才重新分布在整個導體上。假如接地后分開枕形導體，則促使電荷只分布在緊靠帶電體的一端。同時使中學生對靜電感應及電荷守恒定理有了更進一步認識，處理這種習題時，才能快速的選擇出正確答案，為講解習題找到一種新的方式──實驗法。