Номер 39, страница 19, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 13. Электризация тел. Носители электрического заряда - номер 39, страница 19.

Условие.

39. Около небольшой металлической пластины, укреплённой на изолирующей подставке, подвесили на шёлковой нити лёгкую металлическую незаряженную гильзу (рис. 13.22). Когда пластине сообщили положительный заряд, гильза пришла в движение. Опишите движение гильзы и объясните его.

Рис. 13.22

Решение.

Движение гильзы можно разделить на несколько этапов.

1. Притяжение к пластине. Изначально гильза электрически нейтральна, но так как она металлическая, в ней есть свободные электроны. Когда рядом появляется положительно заряженная пластина, она создает электрическое поле. Под действием этого поля свободные электроны в гильзе перемещаются к стороне, ближайшей к пластине. В результате эта сторона гильзы заряжается отрицательно, а противоположная, дальняя сторона, где возник недостаток электронов, — положительно. Этот процесс называется электростатической индукцией. Поскольку отрицательно заряженная сторона гильзы находится ближе к пластине, чем положительно заряженная, сила притяжения между пластиной и ближней стороной гильзы оказывается больше силы отталкивания между пластиной и дальней стороной. В итоге незаряженная гильза притягивается к пластине.

2. Контакт и перезарядка. Притянувшись, гильза касается пластины. Так как оба тела являются проводниками, происходит перераспределение заряда. Часть свободных электронов с гильзы переходит на положительно заряженную пластину, частично нейтрализуя её заряд. В результате сама гильза теряет электроны и приобретает суммарный положительный заряд.

3. Отталкивание. После контакта и гильза, и пластина оказываются заряжены одноименно — положительно. Согласно закону взаимодействия зарядов, одноименные заряды отталкиваются. Возникшая сила электростатического отталкивания заставит гильзу отскочить от пластины и отклониться на некоторый угол.

В дальнейшем гильза будет совершать затухающие колебания и в итоге установится в положении равновесия, будучи отклоненной от пластины на угол, при котором сила электростатического отталкивания уравновешивается составляющей силы тяжести и силой натяжения нити.

Ответ: Сначала незаряженная гильза притянется к положительно заряженной пластине из-за явления электростатической индукции. После касания гильза получит от пластины часть положительного заряда, в результате чего станет одноименно заряженной с пластиной и оттолкнется от неё.