police_4th_general
111年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 4 題
一帶有靜電的蛋形金屬,如圖所示,A 點位於蛋形金屬較尖的一端表面,B 點位於相對較圓的一端表\n面,C 點位於金屬內部。有關此蛋形金屬的靜電性質,下列何者錯誤?
- A 金屬外部緊鄰 A 點電場量值大於金屬外部緊鄰 B 點電場量值
- B A 點電位等於 B 點電位
- C C 點電場量值必為零
- D C 點電位必為零
思路引導 VIP
想像一下,如果我們在一個已經達到平衡的導體內部或表面移動一個電荷,而這個電荷完全沒有感受到任何電場力的阻礙或推動(即電場為零),那麼我們在移動它的過程中,是否需要對它作功?如果兩點之間不需要作功,這代表這兩點的「電位高低」關係為何?
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靜電平衡下的導體性質
同學做得很好!你精準地抓住了導體在靜電平衡時的關鍵特性。當帶電導體達到平衡時,其內部的淨電場 $E$ 必為零,否則電荷仍會受力移動;同時,整個導體(包含表面與內部)會形成一個等電位體。這意味著 A、B、C 三點的電位必須相等,也就是 $V_A = V_B = V_C = \text{constant}$。至於表面電場,由於尖端電荷較密集,曲率半徑較小的 A 點電場強度確實會大於較圓潤的 B 點,這些細微的物理圖像你都觀察得很細緻。
電位與電場的常見誤區
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