Номер 7, страница 20 - гдз по физике 8 класс самостоятельные работы Генденштейн, Орлов

Самостоятельная работа 3. Электричество. Вариант 1 - номер 7, страница 20.

Условие.

7*. На шёлковых нитях висят заряженный и незаряженный шарики. Будут ли они взаимодействовать друг с другом, и если да, то как?

А. Шарики не будут взаимодействовать.

Б. Шарики будут притягиваться независимо от знака заряда заряженного шарика.

В. Шарики будут притягиваться только в том случае, если у заряженного шарика имеется избыток электронов.

Г. Шарики будут притягиваться только в том случае, если у заряженного шарика имеется недостаток электронов.

Решение.

Решение

Да, заряженный и незаряженный шарики будут взаимодействовать друг с другом. Это взаимодействие объясняется явлением электростатической индукции (также называемой электризацией через влияние или поляризацией).

Незаряженный шарик является электрически нейтральным, то есть содержит равное количество положительных зарядов (протонов) и отрицательных зарядов (электронов), которые в отсутствие внешнего поля распределены равномерно. Когда к такому шарику подносят заряженный шарик, его электрическое поле вызывает перераспределение зарядов внутри нейтрального шарика.

Рассмотрим два возможных случая:

1. Заряженный шарик заряжен положительно (имеет недостаток электронов). Его электрическое поле притягивает к себе свободные электроны в незаряженном шарике. В результате на стороне нейтрального шарика, ближайшей к заряженному, образуется избыточный отрицательный заряд. На противоположной, дальней стороне, соответственно, образуется избыточный положительный заряд. Сила притяжения между положительным заряженным шариком и индуцированным отрицательным зарядом (который находится ближе) оказывается сильнее, чем сила отталкивания от индуцированного положительного заряда (который находится дальше). Поэтому результирующая сила будет силой притяжения.

2. Заряженный шарик заряжен отрицательно (имеет избыток электронов). Его электрическое поле отталкивает свободные электроны в незаряженном шарике. В результате на ближайшей к заряженному шарику стороне образуется избыточный положительный заряд, а на дальней — избыточный отрицательный. Сила притяжения между отрицательно заряженным шариком и индуцированным положительным зарядом (ближе) будет сильнее, чем сила отталкивания от индуцированного отрицательного заряда (дальше). В итоге шарики снова будут притягиваться.

Таким образом, взаимодействие будет заключаться в притяжении, и это не зависит от знака заряда заряженного шарика. Проанализируем предложенные варианты:

А. Шарики не будут взаимодействовать. Это утверждение неверно. Как показано выше, взаимодействие будет всегда из-за электростатической индукции.

Б. Шарики будут притягиваться независимо от знака заряда заряженного шарика. Это утверждение верно. Притяжение происходит как при положительном, так и при отрицательном заряде на заряженном шарике.

В. Шарики будут притягиваться только в том случае, если у заряженного шарика имеется избыток электронов. Это утверждение неверно. Они также притягиваются, если у заряженного шарика имеется недостаток электронов (положительный заряд).

Г. Шарики будут притягиваться только в том случае, если у заряженного шарика имеется недостаток электронов. Это утверждение неверно. Они также притягиваются, если у заряженного шарика имеется избыток электронов (отрицательный заряд).

Ответ: Б. Шарики будут притягиваться независимо от знака заряда заряженного шарика.