标准解析
导体内部不是原来的真空
插入导体后,原来的板间空间分成两侧真空间隙和中间导体三部分。本题问中间导体内部,而不是仍留在两侧的真空区域。 导体有可移动的自由电荷。外电场一旦作用,电荷会重新分布,在导体两面形成感应电荷;它们产生的场与外部极板的场叠加。达到静电平衡时,导体内部合电场必须为零,否则自由电荷还会持续受到电场力驱动,不能称为平衡。 因此导体内部 。初始不带电只说明导体净电荷为零,不说明它的每个表面都不带电;两面可以分别感应出等量异号电荷,正是这些分布使内部场抵消。 固定电荷条件下,两侧真空间隙仍有非零电场,但它不能穿过导体内部继续保持原值。答题时先定位所问区域,再使用相应规律,避免把整个极板之间当成处处一样的真空。
导体厚度d影响两外板之间剩余的有场距离,却不影响内部零场这一基本结论。因此这一问无需把d代入任何分母,也无需知道导体位于两板正中央还是稍偏一侧。