李 茂

安徽省黄山市祁门一中 安徽黄山 245600

带电体吸引轻小物体的物理模型

李 茂

安徽省黄山市祁门一中 安徽黄山 245600

为什么带电物体能吸引不带电的轻小物体？轻小物体是导体还是绝缘体？一个带电的气球能吸在玻璃上，它的原理和带电体吸引轻小物体相同吗？用摩擦带电的塑料尺子靠近细细的水流，可以看到水流发生偏转，它的原理和带电体吸引轻小物体相同吗？若改用四氯化碳液体代替水流会发生什么现象呢？要弄清楚以上问题，我们必须对带电体吸引轻小物体的物理机制有所理解。本文先建构一个带电体吸引轻小物体的物理模型，然后再分两大类进行讨论。

建构一个带电体吸引轻小物体的物理模型：带电体的周围存在电场，使物体在靠近它的一端“出现”异种电荷，在远离它的一端“出现”等量的同种电荷。由库仑定律可知：两电荷之间的作用力是跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比。因此，带电体对较近的异种电荷的吸引力大于对较远的同种电荷的排斥力。当物体比较轻小时，根据牛顿定律这个力可以破坏物体受力平衡，从而使之运动起来，所以带电体能吸引轻小物体。这个物理模型可以进一步细分成两种形式：轻小物体是导体还是电介质(即绝缘体)。本文对带电体吸引轻小物体的物理模型分成两类进行探讨。

一、导体的“感应模型”

如果轻小物体是导体，导体中的自由电荷(金属导体中是自由电子，酸、碱、盐的水溶液中是正、负离子)在外界电场的作用下向与电场方向相反的方向移动，使导体在靠近带电体的一端出现与带电体异种的电荷，远的一端出现与带电体同种的电荷，这种现象叫静电感应。……