Номер 957, страница 103 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Электрические явления. 38. Электризация тел при соприкосновении. Два рода зарядов. Электроскоп. Электрическое поле. Делимость электрического заряда. Электрон. Строение атомов. Объяснение электрических явлений - номер 957, страница 103.

Решение.

Решение

Это явление объясняется двумя последовательными электростатическими процессами: индукцией (поляризацией) и электризацией через контакт.

1. Притяжение. Изначально пробковый шарик является электрически нейтральным телом, что означает, что суммарный заряд в нём равен нулю, а положительные и отрицательные заряды распределены равномерно. Когда к нейтральному шарику подносят наэлектризованную палочку (которая имеет избыточный положительный или отрицательный заряд), происходит явление электростатической индукции. Под действием электрического поля палочки заряды внутри шарика перераспределяются. Например, если палочка заряжена отрицательно, свободные электроны в шарике отталкиваются от неё и смещаются на дальнюю сторону шарика. В результате ближняя к палочке сторона шарика приобретает избыточный положительный заряд, а дальняя — избыточный отрицательный заряд. Сила кулоновского взаимодействия зависит от расстояния ($F \propto 1/r^2$). Поэтому сила притяжения между отрицательно заряженной палочкой и ближней, положительно заряженной, стороной шарика оказывается больше, чем сила отталкивания между палочкой и дальней, отрицательно заряженной, стороной шарика. В итоге возникает результирующая сила притяжения, и нейтральный шарик движется к палочке.

2. Отталкивание. Когда шарик касается палочки, происходит электризация через контакт (проводимость). Часть избыточного заряда с палочки переходит на шарик. В результате и шарик, и палочка приобретают одноимённые заряды (оба становятся заряжены положительно или оба отрицательно). Согласно основному закону электростатики, тела, имеющие одноимённые заряды, отталкиваются друг от друга. Поэтому, получив заряд того же знака, шарик немедленно отталкивается от палочки.

Ответ: Сначала нейтральный шарик притягивается к заряженной палочке из-за явления электростатической индукции, в результате которого на ближней к палочке стороне шарика индуцируется заряд противоположного знака. После соприкосновения шарик получает от палочки заряд того же знака, и так как одноимённые заряды отталкиваются, шарик отталкивается от палочки.