EJU 2009 年第 2 回 物理 第 15 题

考点
电场中的导体与介质
领域
电磁学
难度
困难
标准答案
④

解析摘要

标准解析

导体内部平台与外部斜率

静电平衡时导体内部电场为0,因此A路径穿过导体的部分电位不随x改变,电位图必须出现水平平台。导体不带净电荷不代表它处处电位为0,也不代表外部电场不受影响。

图中由左向右依次跨越更高电位,故总体电位上升。B路径远离导体,等势线间距近似相同,电位随x近似线性增加。A在导体左右邻近处,等势线变密,同样电位差对应更短距离,电位曲线应比B更陡;内部的平台由这些外部更大的上升率补偿。

因此正确图有中间恒电位平台,两侧较陡且远处趋近共同背景的趋势,而不能只留下平台后整体永久落后。等势线密度对应的是梯度大小,不是电位本身大小。右侧若出现电位下降,与沿A向右跨越的等势线顺序矛盾;中央若仍持续上升,则不满足导体内部等势。

纵轴电位的整体加常数不会改变图形判断,真正需要匹配的是水平平台、单调方向与斜率分布。原图等势线说明这些形状信息,不要求给导体指定一个绝对零电位。

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