Номер 36, 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 36, страница 97.

Условие.

36. Закреплённые на изолирующих подставках положительно заряженные металлические шары $\text{A}$ и $\text{B}$ соприкасаются (рис. 35.13). К шару $\text{B}$ подносят положительно заряженную палочку, затем отодвигают влево шар $\text{A}$, после чего удаляют палочку. Как изменятся заряды шаров?

Рис. 35.13

Решение 2.

Дано:

Два соприкасающихся положительно заряженных металлических шара А и В на изолирующих подставках.
К шару B подносят положительно заряженную палочку.
Затем отодвигают шар А.
После этого убирают палочку.

Найти:

Как изменятся заряды шаров А и В.

Решение:

В начальном состоянии соприкасающиеся металлические шары А и В представляют собой единый проводник. Поскольку они заряжены положительно, на них имеется недостаток электронов. Пусть их суммарный заряд равен $Q_{общ} > 0$. Если шары одинаковы, то их заряды равны: $q_A = q_B = Q_{общ} / 2$.

Когда к шару В подносят положительно заряженную палочку, под действием её электрического поля происходит перераспределение свободных зарядов в системе шаров (явление электростатической индукции). Положительно заряженная палочка притягивает к себе свободные электроны. В результате, свободные электроны из всего объёма проводника (то есть из обоих шаров А и В) перемещаются к ближайшей к палочке части проводника, то есть на шар В.

Таким образом, шар А, находящийся дальше от палочки, теряет часть своих свободных электронов (они переходят на шар В), и его положительный заряд увеличивается. Шар В, наоборот, получает дополнительные электроны с шара А, и его положительный заряд уменьшается. В зависимости от силы заряда палочки и расстояния, заряд шара В может стать равным нулю или даже отрицательным.

В тот момент, когда шары разъединяют, а палочка всё ещё находится рядом, это разделение зарядов фиксируется. Шар А оказывается изолированным с бо́льшим положительным зарядом, чем у него был изначально. Шар В оказывается изолированным с меньшим положительным зарядом.

Последующее удаление палочки уже не может изменить величину заряда на каждом из шаров, так как они изолированы друг от друга. Произойдёт лишь перераспределение зарядов по поверхности каждого шара для достижения электростатического равновесия.

Следовательно, в результате проведённых операций заряд шара А увеличится, а заряд шара В уменьшится.

Ответ: Заряд шара А увеличится, а заряд шара В уменьшится.