Номер 35, страница 30, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 14. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона - номер 35, страница 30.

Условие.

35. К шарику, укреплённому на верхнем конце стержня заряженного электроскопа, поднесли отрицательно заряженную палочку, не касаясь ею шарика. При этом угол между листочками электроскопа уменьшился. Каков знак заряда электроскопа? Обоснуйте свой ответ схематическими рисунками: изобразите заряды на различных элементах электроскопа до того, как к нему поднесли заряженную палочку, и когда она находится вблизи шарика на верхнем конце стержня электроскопа.

Решение.

Решение

Электроскоп был заряжен положительно.

Угол расхождения листочков электроскопа определяется силой их взаимного электростатического отталкивания, которая, в свою очередь, зависит от величины зарядов на листочках. Уменьшение угла между листочками означает, что заряд на них уменьшился.

Когда к шарику электроскопа подносят отрицательно заряженную палочку, не касаясь его, происходит явление электростатической индукции. Свободные электроны, имеющиеся в проводящем стержне электроскопа, отталкиваются от отрицательного заряда палочки и перемещаются в самую дальнюю от неё часть — на листочки. В то же время на шарике, ближайшем к палочке, возникает избыток положительного заряда.

Поскольку по условию угол между листочками уменьшился (то есть заряд на них уменьшился), а на них переместились отрицательные заряды (электроны), это может означать только то, что до этого листочки были заряжены положительно. Пришедшие на них электроны частично скомпенсировали (нейтрализовали) имевшийся там положительный заряд, уменьшив его общую величину и ослабив силу отталкивания.

Если бы электроскоп был изначально заряжен отрицательно, то перемещение на листочки дополнительных электронов привело бы к увеличению суммарного отрицательного заряда, что вызвало бы ещё большее их отталкивание и увеличение угла, а это противоречит условию задачи.

до того, как к нему поднесли заряженную палочку

Изначально электроскоп имеет положительный заряд. Этот заряд равномерно распределён по всем его проводящим частям: шарику, стержню и листочкам. Поскольку оба листочка заряжены положительно, они отталкиваются друг от друга, расходясь на определённый угол.

когда она находится вблизи шарика на верхнем конце стержня электроскопа

Под действием электрического поля отрицательно заряженной палочки происходит перераспределение зарядов. Положительные заряды (положительные ионы кристаллической решётки, лишённые части свободных электронов) притягиваются к палочке, и их избыток концентрируется на шарике. Свободные электроны отталкиваются от палочки и перемещаются вниз, на листочки. Эти электроны частично нейтрализуют имевшийся на листочках положительный заряд. В результате суммарный положительный заряд на листочках уменьшается, сила их взаимного отталкивания ослабевает, и угол между ними становится меньше.

Ответ: Знак заряда электроскопа — положительный.