Номер 964, 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 964, страница 103.

Решение.

Решение

Это явление объясняется электростатической индукцией, то есть перераспределением зарядов в проводнике (в данном случае, в металлической системе электроскопа) под действием внешнего электрического поля, создаваемого поднесенным заряженным телом. Листочки заряженного электроскопа всегда имеют одноименный заряд, поэтому они отталкиваются друг от друга.

Когда к шарику электроскопа подносят тело с зарядом противоположного знака, происходит следующее перераспределение свободных электронов в проводящей системе электроскопа (шарик, стержень и листочки).

Рассмотрим два возможных случая:

1. Электроскоп заряжен положительно (имеет недостаток электронов), а к нему подносят отрицательно заряженное тело. Внешнее отрицательное тело своим электрическим полем отталкивает свободные электроны в проводнике электроскопа. Эти электроны перемещаются как можно дальше от внешнего заряда, то есть от шарика вниз, к листочкам. Прибыв на листочки, электроны частично компенсируют (нейтрализуют) их первоначальный положительный заряд.

2. Электроскоп заряжен отрицательно (имеет избыток электронов), а к нему подносят положительно заряженное тело. Внешнее положительное тело своим полем, наоборот, притягивает свободные электроны. Электроны с листочков и стержня перемещаются вверх, к шарику, стремясь оказаться ближе к внешнему положительному заряду. В результате избыток электронов на листочках уменьшается.

В обоих сценариях итоговый эффект одинаков: абсолютная величина заряда на листочках $|q_л|$ уменьшается. Согласно закону Кулона, сила электростатического отталкивания $F_e$ между листочками пропорциональна произведению их зарядов. Уменьшение заряда на листочках приводит к ослабеванию этой силы отталкивания. Под действием силы тяжести листочки опадают, то есть сближаются друг с другом.

Ответ: При поднесении к шарику заряженного электроскопа тела с противоположным по знаку зарядом происходит перераспределение зарядов в электроскопе из-за электростатической индукции. Заряд на листочках уменьшается, так как свободные электроны в проводнике электроскопа либо притягиваются от листочков к шарику, либо отталкиваются от шарика к листочкам, частично компенсируя имеющийся на них заряд. Уменьшение величины заряда на листочках приводит к ослабеванию силы их взаимного отталкивания, в результате чего они сближаются.