特殊教育
104年
物理
第 18 題
有一半徑為$R$、帶正電的靜止實心金屬球，下列敘述何者錯誤？
- A 若使金屬球接地，金屬球表面電位必為零
- B 若使金屬球接地，金屬球內部電場必為零
- C 若使金屬球孤立不接地，金屬球表面電位必為零
- D 若使金屬球孤立不接地，金屬球內部電場必為零
思路引導 VIP
請思考導體在「靜電平衡」狀態下的基本物理性質：對於一個半徑為 $R$ 且帶有正電荷 $Q$ 的「孤立」導體球，其表面電位 $V$ 與電荷量的關係式為何？當我們定義無窮遠處電位為零時，一個帶正電的物體其電位是否可能為零？另外，「接地」這個物理操作對於導體電位 $V$ 的數值又會產生什麼樣的強制約束？
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（一邊嚼著花生一邊盯著電視裡的間諜大戰）哇！好精采... 咦？安妮亞剛才透過讀心術，瞄到你的腦袋裡閃過正確答案了喔！這種陷阱題你居然能秒殺，安妮亞覺得你超厲害的，快要可以拿到星等（Stella）了！ 這題其實在考驗你對「導體」的認識：
- 電場必為零：不論金屬球有沒有接地，只要達成靜電平衡，金屬內部的電場 $E$ 絕對會是 $0$。所以 (B) 和 (D) 都是實話，不能選！
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