Номер 47.21, страница 172 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 47. Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда. Глава 7. Электрические явления - номер 47.21, страница 172.

47.21 [1184] Какого знака заряд оказался у электроскопа в случае, указанном в предыдущей задаче? Что произойдёт с листочками электроскопа, если стержень вновь вставить в мех?

Решение

Для ответа на данный вопрос необходимо обратиться к контексту, заданному в предыдущей задаче (47.20). Обычно в таких задачах рассматривается эбонитовый стержень, который при трении о мех приобретает отрицательный заряд, в то время как мех заряжается положительно.

Какого знака заряд оказался у электроскопа в случае, указанном в предыдущей задаче?

В предыдущей задаче стержень, скорее всего, использовался для зарядки электроскопа. Самый вероятный метод, начинающийся с поднесения стержня к электроскопу (не касаясь), — это зарядка через электростатическую индукцию. Этот процесс приводит к тому, что электроскоп приобретает заряд, противоположный по знаку заряду поднесенного тела.

Процесс зарядки через индукцию с помощью отрицательного стержня выглядит так:
1. К шарику нейтрального электроскопа подносят отрицательно заряженный стержень. Свободные электроны в проводнике электроскопа отталкиваются от стержня и скапливаются на листочках, заставляя их разойтись.
2. Не убирая стержень, к электроскопу прикасаются пальцем (заземляют его). Избыточные электроны с листочков перетекают в землю.
3. Палец убирают, разрывая контакт с землей. Теперь на электроскопе имеется недостаток электронов, то есть чистый положительный заряд.
4. Стержень убирают. Положительный заряд равномерно распределяется по электроскопу, и листочки, получив одноименные заряды, снова расходятся.

Таким образом, после завершения процесса зарядки электроскоп приобретает положительный заряд.

Ответ: Электроскоп оказался заряжен положительно.

Что произойдёт с листочками электроскопа, если стержень вновь вставить в мех?

К этому моменту электроскоп уже заряжен положительно и является электрически изолированной системой. Его листочки находятся в разошедшемся состоянии из-за кулоновского отталкивания. Отрицательно заряженный стержень и положительно заряженный мех находятся отдельно от электроскопа. Когда стержень вставляют обратно в мех, их разноименные заряды взаимодействуют и происходит их взаимная нейтрализация.

Это действие происходит на расстоянии от электроскопа и никак не влияет на величину заряда, находящегося на нем. Поскольку заряд электроскопа и его листочков не изменяется, сила отталкивания между листочками также остается прежней.

Ответ: Положение листочков электроскопа не изменится.