Номер 4, страница 278 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

4. От капли, имевшей электрический заряд $+2e$, отделилась капля с зарядом $+e$.

Модуль заряда оставшейся части капли

1) увеличился

2) уменьшился

3) не изменился

4) мог увеличиться и уменьшиться в зависимости от размера отделившейся капли

4. Дано:

Начальный заряд капли $q_{нач} = +2e$
Заряд отделившейся капли $q_{отд} = +e$
Здесь $\text{e}$ — элементарный электрический заряд, $e \approx 1,6 \times 10^{-19}$ Кл.

Найти:

Как изменился модуль заряда оставшейся части капли.

Решение:

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения электрического заряда. Этот закон утверждает, что в изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной. Исходная капля, разделяющаяся на две части, является такой изолированной системой.
Пусть $q_{нач}$ — начальный заряд капли, $q_{отд}$ — заряд отделившейся части, и $q_{ост}$ — заряд оставшейся части капли.
Согласно закону сохранения заряда, начальный заряд должен быть равен сумме зарядов частей после разделения:
$q_{нач} = q_{отд} + q_{ост}$
Выразим из этой формулы заряд оставшейся части капли $q_{ост}$:
$q_{ост} = q_{нач} - q_{отд}$
Подставим числовые значения, данные в условии задачи:
$q_{ост} = (+2e) - (+e) = +e$
Теперь необходимо сравнить модуль начального заряда капли и модуль заряда оставшейся части.
Модуль начального заряда: $|q_{нач}| = |+2e| = 2e$.
Модуль заряда оставшейся части: $|q_{ост}| = |+e| = e$.
Сравнивая полученные значения, мы видим, что $e < 2e$.
Следовательно, модуль заряда оставшейся части капли уменьшился (в 2 раза).

Ответ: 2) уменьшился.