Номер 11.16, страница 58 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 11. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона - номер 11.16, страница 58.

Условие.

11.16. Почему стрелка электрометра отклоняется, когда электрометр заряжают? Зависит ли отклонение стрелки от знака заряда?

Решение.

Почему стрелка электрометра отклоняется, когда электрометр заряжают?

Электрометр — это прибор для обнаружения электрического заряда. Его основными частями являются металлический стержень и лёгкая подвижная металлическая стрелка, которая может вращаться вокруг оси. Когда к электрометру прикасаются заряженным телом, электрический заряд по проводящему стержню передаётся как самому стержню, так и подвижной стрелке.

В результате и стержень, и стрелка приобретают одноимённые электрические заряды (оба становятся либо положительными, либо отрицательными). Согласно основному закону электростатики, одноимённые заряды отталкиваются. Возникающая между стержнем и стрелкой сила кулоновского отталкивания заставляет подвижную стрелку отклоняться от стержня. Чем больше величина заряда, сообщённого электрометру, тем больше сила отталкивания и, соответственно, тем на больший угол отклоняется стрелка.

Ответ: Стрелка электрометра отклоняется потому, что и она, и стержень, с которым она соединена, получают заряды одного знака. В результате взаимодействия одноимённых зарядов возникает сила отталкивания, которая и отклоняет стрелку.

Зависит ли отклонение стрелки от знака заряда?

Отклонение стрелки не зависит от знака заряда. Сила отталкивания, действующая между одноимёнными зарядами, возникает независимо от того, являются ли эти заряды положительными или отрицательными.

Если электрометр заряжен положительно, то и стержень, и стрелка заряжены положительно, и они отталкиваются.

Если электрометр заряжен отрицательно, то и стержень, и стрелка заряжены отрицательно, и они также отталкиваются.

Величина силы отталкивания, согласно закону Кулона, пропорциональна произведению модулей зарядов: $F \sim |q_{стержня} \cdot q_{стрелки}|$. Поэтому угол отклонения стрелки определяется только абсолютной величиной (модулем) заряда, а не его знаком. Если сообщить электрометру сначала заряд $+q$, а затем заряд $-q$, угол отклонения стрелки в обоих случаях будет одинаковым.

Ответ: Нет, отклонение стрелки не зависит от знака заряда, а только от его величины (модуля). Сила отталкивания действует как между двумя положительными, так и между двумя отрицательными зарядами.