Номер 35, страница 97, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VII. Электростатика. Параграф 35. Электрические взаимодействия - номер 35, страница 97.

Условие.

35. Как зарядить положительным зарядом металлический кубик, лежащий на деревянном столе, если в вашем распоряжении имеется другой незаряженный металлический кубик и отрицательно заряженная палочка, заряд которой изменять нельзя?

Поясните свой ответ рисунком.

Решение 2.

Решение

Для того чтобы зарядить металлический кубик (назовем его кубик А), лежащий на изолирующем деревянном столе, положительным зарядом, необходимо использовать метод электростатической индукции. Для этого понадобится второй незаряженный металлический кубик (кубик Б) и отрицательно заряженная палочка. Процесс состоит из следующих шагов:

1. Поместите оба металлических кубика, А и Б, на стол так, чтобы они соприкасались. В таком положении они ведут себя как единый проводник.

   На рисунке этот шаг можно изобразить как два соприкасающихся квадрата (кубики), внутри которых равномерно распределены знаки «+» и «–», показывая их нейтральность. В стороне находится палочка со знаками «–».

2. Поднесите отрицательно заряженную палочку к кубику А, не касаясь его. Электрическое поле палочки вызовет перераспределение свободных электронов в соединенных кубиках. Электроны (отрицательные заряды) оттолкнутся от палочки и скопятся на наиболее удаленной от нее части проводника, то есть на кубике Б. Соответственно, на кубике А образуется недостаток электронов, что эквивалентно появлению избыточного положительного заряда.

   На рисунке палочка со знаками «–» находится рядом с кубиком А. На стороне кубика А, ближней к палочке, скапливаются знаки «+», а на дальней стороне кубика Б — знаки «–».

3. Не убирая палочку, разъедините кубики А и Б. После разделения избыточные электроны останутся на кубике Б, а недостаток электронов (положительный заряд) — на кубике А. Палочка своим полем удерживает это разделение зарядов.

   На рисунке палочка все еще у кубика А, но между кубиками есть зазор. Кубик А имеет избыток знаков «+», а кубик Б — избыток знаков «–».

4. Уберите палочку. После того как внешнее электрическое поле исчезнет, заряды на каждом кубике перераспределятся равномерно по их поверхности под действием сил кулоновского отталкивания.

   На рисунке палочка отсутствует. На поверхности кубика А равномерно распределены знаки «+», а на поверхности кубика Б — знаки «–».

В результате этих действий кубик А приобретет положительный заряд, а кубик Б — равный ему по модулю отрицательный заряд. Цель достигнута.

Ответ:

Следует поставить два металлических кубика вплотную друг к другу. К тому кубику, который нужно зарядить положительно, поднести, не касаясь, отрицательно заряженную палочку. Это вызовет перераспределение зарядов: электроны переместятся на второй кубик. Затем, не убирая палочку, нужно раздвинуть кубики. После этого можно убрать палочку. В итоге первый кубик окажется заряженным положительно.