Номер 8, страница 14, часть 2 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 6. Электрические явления. Параграф 36. Электроскоп - номер 8, страница 14.

Условие.

8. На рис. 5 показаны три электроскопа (незаряженный, положительно заряженный и отрицательно заряженный). Пунктирными линиями показано положение лепестков электроскопов, когда они были разряжены и уединены. Изобразите:

а) синим карандашом положение лепестков электроскопов до того, как к электроскопу поднесли, не касаясь, незаряженную палочку;

б) красным карандашом положение лепестков электроскопов после того, как этой палочкой коснулись шарика электроскопа и удалили палочку.

Рис. 5

Решение.

а) положение лепестков электроскопов до того, как к электроскопу поднесли, не касаясь, незаряженную палочку

Формулировка этого пункта может быть истолкована двояко. Буквально она означает, что нужно показать исходное состояние электроскопов, до начала эксперимента. В этом случае у незаряженного электроскопа лепестки сомкнуты, а у положительно и отрицательно заряженных — разведены на некоторый угол. Однако, в контексте физической задачи, более вероятно, что требуется описать состояние системы в момент, когда незаряженную палочку поднесли к шарику электроскопа, не касаясь его. Рассмотрим этот случай, так как он демонстрирует физическое явление — электростатическую индукцию.

При поднесении незаряженной (предположим, проводящей) палочки к шарику заряженного электроскопа происходит перераспределение зарядов под действием электрического поля.

Незаряженный электроскоп: Так как и электроскоп, и палочка электрически нейтральны, их сближение не вызовет перераспределения зарядов. Лепестки останутся в исходном вертикальном положении.

Положительно заряженный электроскоп: Электрическое поле положительно заряженного шарика вызовет в палочке электростатическую индукцию: на ближнем к шарику конце палочки скопится отрицательный заряд, а на дальнем — положительный. В свою очередь, индуцированный на палочке отрицательный заряд притянет к себе часть положительных зарядов с лепестков и стержня электроскопа вверх, к шарику. В результате этого суммарный положительный заряд на лепестках уменьшится, сила их электростатического отталкивания ослабнет, и они опустятся. Угол расхождения лепестков станет меньше.

Отрицательно заряженный электроскоп: Аналогично, поле отрицательно заряженного шарика вызовет индукцию в палочке: на ближнем конце скопится положительный заряд, на дальнем — отрицательный. Индуцированный положительный заряд притянет к шарику часть избыточных электронов с лепестков. В результате модуль отрицательного заряда на лепестках уменьшится, сила отталкивания между ними ослабнет, и они также опустятся. Угол расхождения лепестков станет меньше.

Ответ: У незаряженного электроскопа положение лепестков не изменится. У положительно и отрицательно заряженных электроскопов угол расхождения лепестков уменьшится.

б) положение лепестков электроскопов после того, как этой палочкой коснулись шарика электроскопа и удалили палочку

При соприкосновении незаряженной палочки с шариком электроскопа они образуют единую проводящую систему. Если электроскоп был заряжен, то его заряд перераспределяется по всей системе (электроскоп + палочка).

Незаряженный электроскоп: При контакте двух незаряженных проводников обмена зарядами не происходит. После удаления палочки электроскоп останется незаряженным, его лепестки будут по-прежнему сомкнуты.

Положительно заряженный электроскоп: При контакте часть положительного заряда с электроскопа перейдет на палочку (фактически, электроны с палочки перейдут на электроскоп, частично его нейтрализуя). После удаления палочки она унесет с собой часть положительного заряда. В результате заряд электроскопа уменьшится. Это приведет к уменьшению силы отталкивания лепестков, и угол их расхождения уменьшится.

Отрицательно заряженный электроскоп: При контакте часть избыточных электронов с электроскопа перейдет на незаряженную палочку. После удаления палочки на ней останется отрицательный заряд. Заряд электроскопа по модулю уменьшится. Сила отталкивания лепестков ослабнет, и они опустятся, то есть угол их расхождения уменьшится.

Ответ: У незаряженного электроскопа положение лепестков не изменится. У положительно и отрицательно заряженных электроскопов угол расхождения лепестков уменьшится.