Номер 972, страница 104 - 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 972, страница 104.

Решение.

Это явление объясняется электростатической индукцией (или поляризацией диэлектриков).

Лёгкие предметы, такие как кусочки бумаги, пробки или бузиновые шарики, в обычном состоянии электрически нейтральны. Это означает, что количество положительных и отрицательных зарядов в них одинаково, и они распределены равномерно.

Когда к такому нейтральному предмету подносят наэлектризованную стеклянную палочку (которая при трении о шёлк или бумагу приобретает положительный заряд), её электрическое поле начинает действовать на заряды внутри предмета.

Под действием этого поля происходит перераспределение зарядов в нейтральном предмете: отрицательные заряды (электроны) притягиваются к положительно заряженной палочке и смещаются к ближней к ней стороне предмета. Положительные заряды (атомные ядра), наоборот, отталкиваются и смещаются к дальней стороне.

В результате на стороне предмета, обращённой к палочке, возникает избыточный отрицательный заряд, а на противоположной стороне — избыточный положительный заряд. Этот процесс называется поляризацией.

Теперь между заряженной палочкой и поляризованным предметом действуют две силы: сила притяжения между палочкой и индуцированным отрицательным зарядом на ближней стороне и сила отталкивания между палочкой и индуцированным положительным зарядом на дальней стороне.

Согласно закону Кулона, сила электрического взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами ($F \sim 1/r^2$). Поскольку отрицательные заряды на предмете находятся ближе к палочке, чем положительные, сила притяжения оказывается больше силы отталкивания. В итоге возникает результирующая сила, направленная к палочке, которая и притягивает лёгкий предмет.

Ответ: Наэлектризованная стеклянная палочка своим электрическим полем вызывает перераспределение зарядов (поляризацию) в близлежащих лёгких нейтральных предметах. На стороне предмета, ближайшей к палочке, индуцируется заряд противоположного знака, а на дальней — одноимённого. Так как сила притяжения между разноимёнными зарядами, находящимися на меньшем расстоянии, больше силы отталкивания одноимённых зарядов, находящихся дальше, предмет в целом притягивается к палочке.