真有点使人不敢相信,然而这是事实.为了使你更信服, 我们用电学中的一些知识, 来估计一下直径为 1 厘米的小球, 在摩擦起电时所能达到的电压.该球的表面积为 πd2≈3 平方 - 厘米.而一个原子的直径约为亿分之一厘米,即大约是 10 8 - 厘米,因此该小球表面上一个原子所占的面积为(10 8)2 平方 - 厘米. 那么在这个小球表面大约有 3/(10 8)2≈3×1016 个原子, 即 3 亿亿个原子.如果我们假设在摩擦过程中,小球表面上 每一万个原子平均获得 1 个电子,那么总共将获得 3×1012 - 个电子.每个电子的电量是 1.6×10 19 库,所以总共获得 - - 1.6×10 19×3×1012 库≈0.5×10 6 库≈0.5 微库负电荷.
电与磁
第二节 点电荷间的相互作用
宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带
电,且电性为负,电荷量为Q,表面无大气.在一 次实验中,宇航员将一带负电q(且q ≪ Q)的粉尘 置于离该星球表面h高处,该粉尘恰处于悬浮状 态;宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h高处,
无初速度释放,则此带电粉尘将处于什么状态?
一. 1.真空中有两个点电荷,它们间的静电力是F,当它们 之间的距离和两个点电荷的电量都增大为原来的2倍时,它 A. C. F 4F A B. D. C B. D. 2F 8F
2.A、B两个点电荷间距离恒定,当其他电荷移到A、B 附近时,A、B A. C. 可能变大 一定不变
二. 8.真空中两个同性点电荷q 、q ,它们相距较近,保持静 1 2 止状态今释放q2,且q2只在q1的库仑力作用下运动,则q2在运
于是现在的问题是:一个直径为 1 厘米的小球,当它的 表面均匀分布着 0.5 微库的电量时, 求它的电势. 根据电学中 的公式,该带电球面的电势为 U=KQ/R,R 为球的半径,Q 为球面的总电量, K 是比例常数. 由实验确定 K=9×109 伏· 米 /库.于是小球的电势为 U=KQ/R=9×109 伏· 米/库×0.5×10 -6 - 库/10 2 米=4.5×105 伏, 即 45 万伏! 这是相当高的电压. 不 过如果注意到摩擦起电会引起空气击穿,产生火花放电,那 么,我们就相信我们的计算结果大概是正确的. 应当指出,摩擦起电所产生的电压虽然很高,但由于电 量极小,所以一般不会引起较大的持续电流.