Номер 47.34, страница 173 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 7. Электрические явления. Параграф 47. Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда - номер 47.34, страница 173.

Условие.

47.34 [н] Ознакомьтесь с условием предыдущей задачи и ответьте на вопрос: какие частицы будут перемещаться в бруске металла, если удалить от него заряженные шарики? Рис. VII-14

Выберите правильный ответ:

1) протоны

2) положительно заряженные ионы

3) электроны

4) отрицательно заряженные ионы

5) как положительно, так и отрицательно заряженные частицы

Решение.

Решение 4.

Решение 7.

В предыдущей задаче под действием внешнего электрического поля, созданного заряженными шариками, в металлическом бруске произошло явление электростатической индукции. Это означает, что свободные носители заряда в металле перераспределились.

Металлы имеют кристаллическую структуру. В узлах кристаллической решетки находятся положительно заряженные ионы, которые могут совершать лишь небольшие колебания около своих положений равновесия, но не могут свободно перемещаться по всему объему металла. Между ионами хаотически движутся свободные электроны, которые и являются подвижными носителями заряда в металлах.

Когда заряженные шарики находились рядом с бруском, свободные электроны переместились под действием их поля. К положительно заряженному шарику притянулись электроны (создав на этом конце бруска избыточный отрицательный заряд), а от отрицательно заряженного шарика электроны оттолкнулись (оставив на том конце бруска недостаток электронов, то есть нескомпенсированный положительный заряд ионов решетки).

Если удалить заряженные шарики, то внешнее электрическое поле, вызвавшее это перераспределение, исчезнет. Система избыточных электронов на одном конце и положительных ионов на другом станет неустойчивой. Силы кулоновского отталкивания между избыточными электронами и силы притяжения между этими электронами и областями с нескомпенсированным положительным зарядом заставят электроны двигаться. Они будут перемещаться до тех пор, пока не распределятся по всему объему бруска равномерно, и брусок снова станет электрически нейтральным в каждой своей точке.

Таким образом, перемещаться в бруске металла будут только свободные электроны.

Проанализируем предложенные варианты:

1) Протоны находятся внутри атомных ядер и не могут перемещаться в металле.

2) Положительно заряженные ионы образуют кристаллическую решетку и зафиксированы в ее узлах.

3) Электроны являются свободными носителями заряда в металлах и могут перемещаться по всему объему. Это верный вариант.

4) В металлах нет отрицательно заряженных ионов.

5) Перемещаются только отрицательно заряженные частицы (электроны).

Ответ: 3) электроны.