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问题: 物理静电平衡问题

带电体M带有负电荷(可视为点电荷),N是一个不带电的导体。现将其逐渐缓慢靠近M时,A、B两端均有感应电荷,静止不动后,此时A端得电荷量为Q1 ;若将A端用导线与大地相接,重新静电平衡后,A端得电荷量为Q2 ;则下列说法正确的是(A端离M近)
A. 导体N未与地相接时,A端电势高于B端电势
B. 在导体N端逐渐靠近M的过程中,A端所带电荷量增加
C. A端接地前后,B端得电势不变
D. 电荷量Q1一定小于电荷量 Q2
主要是D选项,说明原因

解答:

呵呵,ABC不知道为什么对或不对,自然也就不知道D的原因了。
简单来说,那地球看着一个大导体,那么地球与A端连接后,静电排斥,负电荷全跑到地球的“另一端”去了,因为这时候离M最远点在地球另一端么。
那么负电荷为什么会跑到另一端去呢,简单说,就是M上的负电荷的排斥作用,所以负电荷都被拍此到远离M点方向去了。
原来不接地,B端由于排斥作用也集聚了负电荷,那么什么时候静电平衡呢?
静电平衡的原因是A端的负电荷受M的排斥力、A端正电荷的吸引力
、B端负电荷的排斥力共同作用下,受力平衡于是就没有静电荷移动了。
当接地后,原来B端的负电荷都跑到地球另一边去了,自然A端的负电荷受力平衡被打破,显然是有更多的负电荷被M排斥走了,于是...

其实,高中物理很有点太极阴阳变化的道理。许多东西最终都是为了实现动态的平衡。

补充:
那么A端最多可以集聚多少电荷呢?
理论上M无限接近A端,但又不连接时,A端的电荷总量与M相等,但性质相反。
电场的本质是用来表示空间中电荷吸引或排斥力的大小。
用电场的数学公式来计算会比较量化,但不直观。
所以我们看长条型此帖中间部分是不吸铁的,但把它折成两段,原来中间部分又可以吸了。这说明中间部分没有磁性的原因是具有相反方向的“磁力”