police_4th_general
112年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 4 題
一金屬導體製成的開口容器，底部內面裝有絕緣板。在容器外不遠處，另有一帶電物體乙與容器沒有接觸。使帶正電的小物體甲固定於容器內的絕緣板上，則乙施給甲之靜電力的量值為 $F$。今將一金屬導體蓋子緊緊的蓋在容器開口上，使容器成為完全封閉的導體，則乙施給甲之靜電力的量值 $f$ 為何？
- A $f > F$
- B $f = F$
- C $f = \frac{1}{2}F$
- D $f = 0$
思路引導 VIP
想像一下，當一個封閉的空腔金屬球處於外部電場中時，球殼上的自由電子會如何因應外部電場而移動？當這些電子停止移動、達到靜電平衡時，它們所產生的感應電場與原本外部的電場在空腔內部重疊後，最終的合場強會呈現什麼狀態呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 $f = 0$，代表你對於電學中極為關鍵的「靜電屏蔽」觀念掌握得非常紮實。這類題目往往會給予許多如「絕緣板」或「電荷性質」的干擾資訊，但你成功洞察了問題的核心：導體容器在蓋上蓋子後的物理性質轉變。
靜電屏蔽效應與場強抵消
當金屬蓋子緊密閉合後，該容器便形成了一個封閉的空腔導體。在靜電平衡的狀態下，導體內部的合場強必定為零。當外部帶電體乙產生電場時，封閉金屬殼表面的自由電子會迅速重新分布，產生的感應電場會與乙的電場在空腔內部完全抵消。因此，無論外部電荷乙距離多近，其影響力都無法穿透這層「金屬盾牌」，這使得內部的小物體甲所受到的靜電力 $f$ 必然為 $0$。
▼ 還有更多解析內容