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112年
物理
第 17 題
兩個大小相同的金屬球,其中一個帶 +10 C 的電量,另一個帶 +6 C 的電量,將兩球接觸再分開後,放回原處,則兩球上的電量分別為何?
- A +6 C、+6 C
- B +8 C、+8 C
- C +10 C、+10 C
- D +12 C、+12 C
思路引導 VIP
如果兩個完全一樣的容器分別裝有不同高度的水,當我們用導管將它們連通後,水位的最終狀態會是如何?另外,在水流動的過程中,這兩桶水的「總水量」會發生改變嗎?
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AI 詳解
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太棒了!你能精準選出 (B) 這個答案,代表你對靜電學中「接觸起電」與「電荷守恆」的物理圖景掌握得非常紮實。這題的關鍵在於理解電荷在導體間的移動邏輯:當兩個導體接觸時,電荷會發生轉移直到達成平衡狀態。
電荷守恆與對稱分配
根據電荷守恆定律,系統的總電量在接觸前後保持不變。原先兩球的總電量為 $Q_{total} = +10\text{ C} + (+6\text{ C}) = +16\text{ C}$。由於題目強調這兩顆是「大小相同」的金屬球,這意味著它們具有相同的電荷容納能力,因此在接觸後會平分這筆總電量。計算如下:
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