Номер 48.25, страница 177 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 48. Электрическое поле. Глава 7. Электрические явления - номер 48.25, страница 177.

48.25 [н] Брусок поместили в Рис. VII-24 электрическое поле, вследствие чего на его торцах образовались поверхностные заряды противоположного знака (рис. VII-23).

Как направлены силовые линии внешнего электрического поля?

Из какого материала сделан брусок?

Проникает ли поле внутрь бруска?

Рис. VII-23

Решение

Как направлены силовые линии внешнего электрического поля?
На рисунке видно, что на правой грани бруска скапливается избыточный положительный заряд, а на левой — избыточный отрицательный. Это происходит потому, что положительные заряды в веществе смещаются по направлению силовых линий внешнего электрического поля, а отрицательные — в противоположном направлении. Поскольку положительные заряды сместились вправо, а отрицательные — влево, можно сделать вывод, что внешнее электрическое поле направлено слева направо.

Ответ: Силовые линии внешнего электрического поля направлены слева направо.

Из какого материала сделан брусок?
Изображенное на рисунке явление — это поляризация. Внутри материала молекулы или атомы выстраиваются так, что их положительные и отрицательные заряды смещаются в противоположные стороны, образуя электрические диполи. Эти диполи ориентируются вдоль внешнего поля. Такое поведение характерно для диэлектриков (изоляторов). В проводниках свободные электроны переместились бы к одной из поверхностей, и поле внутри стало бы равным нулю, что не соответствует ослаблению поля, характерному для диэлектриков.

Ответ: Брусок сделан из диэлектрика.

Проникает ли поле внутрь бруска?
Да, внешнее электрическое поле проникает внутрь бруска, но его напряженность уменьшается. Поляризация диэлектрика приводит к созданию внутреннего электрического поля $\vec{E}_{внутр}$, направленного противоположно внешнему полю $\vec{E}_{внеш}$. Результирующее поле внутри диэлектрика является векторной суммой внешнего и внутреннего полей: $\vec{E} = \vec{E}_{внеш} + \vec{E}_{внутр}$. Поскольку эти поля направлены в противоположные стороны, модуль результирующего поля $E$ оказывается меньше модуля внешнего поля $E_{внеш}$. Для диэлектрика результирующее поле отлично от нуля и ослаблено в $\epsilon$ раз, где $\epsilon$ – диэлектрическая проницаемость вещества ($E = \frac{E_{внеш}}{\epsilon}$).

Ответ: Да, электрическое поле проникает внутрь бруска, но оно ослаблено по сравнению с внешним полем.