为什么带电体能吸引轻小物体？
2024-11-19 阅读 8
更新于 2024年11月21日
首先需要明确：物体本身可以显电中性，但构成物体的微观粒子不是。任何物体都是由带正电的原子核和带负电的电子构成的，并占有一定的体积，即使净电荷量为 0 的物体也不例外。
对于不带电的物体，如果其尺寸和质量非常小的话，当其逐渐接近带电体时，整个不带电的物体就会完全处于带电物体的电场之中。从而，不带电物体里面，正电荷与负电荷的等效位置就会发生偏离，带电物体对不带电物体正电荷部分和负电荷部分受到的力开始相差悬殊，以致于总的静电力非常容易克服微小的重力和空气阻力。
这是因为静电力常数和微观带电粒子的数目都是数值非常大的量，而万有引力常量和不带电物体的质量在数值上相比于前者却微乎其微。
静电力和万有引力的计算公式如下：
k＝8.99×10⁹ N·m²/C²，q₂≈±10²³ e.
G＝6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg²，m₁＝0.1kg，m₂＝10⁻³kg.
若取
静电力常量 k=8.99\times 10^9 \rm N\cdot m^2/C^2k=8.99\times 10^9 \rm N\cdot m^2/C^2 ，带电物体的电荷量 q_1=10^{-6}\rm Cq_1=10^{-6}\rm C ，不带电轻小物体的正电荷和负电荷 q_2=±10^{23}eq_2=±10^{23}e ，其中，正电荷部分与负电荷部分与带电物体电荷等效位置的距离分别为 r_{\rm QM同}=0.010\rm mr_{\rm QM同}=0.010\rm m ， r_{\rm QM异}=0.011\rm mr_{\rm QM异}=0.011\rm m ;
万有引力常量 G=6.67\times 10^{-11}\rm N\cdot m^2/kg^2G=6.67\times 10^{-11}\rm N\cdot m^2/kg^2 重力加速度 g=9.8\rm m/s^2g=9.8\rm m/s^2 带电物体的质量 m_1=0.1\rm kgm_1=0.1\rm kg不带电物体的质量 m_2=10^{-3}\rm kgm_2=10^{-3}\rm kg 二者质心的距离 r_{\rm CM}=0.2\rm mr_{\rm CM}=0.2\rm m
