Номер 41, страница 20, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 13. Электризация тел. Носители электрического заряда - номер 41, страница 20.

Условие.

41. Составьте задачу по теме «Электризация тел», ответ которой «Всегда притягиваются».

Решение.

Задача:

Как взаимодействуют между собой заряженное тело и электрически нейтральное (незаряженное) тело при их сближении?

Решение:

Взаимодействие между заряженным и нейтральным телом объясняется явлением электростатической индукции. Это явление заключается в перераспределении электрических зарядов в нейтральном теле под действием внешнего электрического поля, создаваемого заряженным телом. Рассмотрим два возможных случая:

1. К нейтральному телу подносят положительно заряженное тело.

В этом случае свободные электроны в нейтральном проводнике (или связанные отрицательные заряды в молекулах диэлектрика) притягиваются к положительно заряженному телу. В результате этого на стороне нейтрального тела, которая находится ближе к заряженному телу, скапливается избыточный отрицательный заряд. На противоположной, более удаленной стороне, образуется недостаток электронов, то есть возникает избыточный положительный заряд.

Сила притяжения между внешним положительным зарядом и индуцированным (наведенным) отрицательным зарядом на ближней стороне нейтрального тела оказывается больше, чем сила отталкивания между внешним положительным зарядом и индуцированным положительным зарядом на дальней стороне. Это происходит потому, что сила электрического взаимодействия убывает с увеличением расстояния (согласно закону Кулона, $F \sim 1/r^2$). Следовательно, результирующая сила, действующая на нейтральное тело, будет направлена в сторону заряженного тела, то есть это будет сила притяжения.

2. К нейтральному телу подносят отрицательно заряженное тело.

В этом случае свободные электроны в нейтральном теле отталкиваются от отрицательно заряженного тела и смещаются на дальнюю его сторону. В результате на ближней к заряженному телу стороне образуется избыточный положительный заряд (из-за недостатка электронов), а на дальней — избыточный отрицательный заряд.

Сила притяжения между внешним отрицательным зарядом и индуцированным положительным зарядом на ближней стороне будет больше, чем сила отталкивания между внешним отрицательным зарядом и индуцированным отрицательным зарядом на дальней стороне. Таким образом, и в этой ситуации результирующая сила будет силой притяжения.

Из этого следует, что заряженное тело, независимо от знака его заряда, всегда будет притягивать к себе нейтральное (незаряженное) тело.

Ответ: Всегда притягиваются.