Номер 2, страница 143 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тренировочный тест № 5 «Закон сохранения электрического заряда» - номер 2, страница 143.

Условие.

2. Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Укажите их номера.

Рядом стоят два электроскопа, у которых листочки разведены на одинаковый угол. Шарики этих электроскопов соединяют металлической проволокой, укреплённой в ручке из диэлектрика, после чего листочки обоих электроскопов могут

1) опуститься и принять вертикальное положение

2) подняться и принять вертикальное положение

3) немного опуститься

4) немного подняться

5) не менять своего положения

Ответ:

Решение.

Решение

Угол расхождения листочков электроскопа определяется величиной электрического заряда на нем. Поскольку по условию листочки двух электроскопов разведены на одинаковый угол, это означает, что модули их зарядов равны. Обозначим эти заряды как $q_1$ и $q_2$, тогда $|q_1| = |q_2| = q$.

Когда шарики электроскопов соединяют металлической проволокой, они образуют единую проводящую систему. Заряды перераспределяются между ними до тех пор, пока их электрические потенциалы не станут одинаковыми. Согласно закону сохранения электрического заряда, суммарный заряд системы $Q_{общ} = q_1 + q_2$ остается неизменным. Так как электроскопы одинаковы (это следует из того, что при одинаковом по модулю заряде у них одинаковый угол расхождения листков), их электроемкости равны. Поэтому общий заряд разделится между ними поровну. Конечный заряд на каждом из электроскопов будет равен $q_f = \frac{q_1 + q_2}{2}$.

Рассмотрим два возможных случая, так как знаки начальных зарядов в условии не указаны.

1. Заряды электроскопов одноименные (оба положительные или оба отрицательные).

В этом случае $q_1 = q_2 = q$ (или $q_1 = q_2 = -q$). Суммарный заряд системы равен $Q_{общ} = q + q = 2q$. После соединения заряд на каждом электроскопе станет $q_f = \frac{2q}{2} = q$. Так как конечный заряд каждого электроскопа равен его начальному заряду, то и угол расхождения листочков не изменится. Следовательно, листочки не меняют своего положения. Этот вариант соответствует утверждению 5.

2. Заряды электроскопов разноименные.

В этом случае $q_1 = q$ и $q_2 = -q$. Суммарный заряд системы равен $Q_{общ} = q + (-q) = 0$. После соединения заряд на каждом электроскопе станет $q_f = \frac{0}{2} = 0$. Поскольку оба электроскопа станут незаряженными (нейтральными), сила электростатического отталкивания между их листочками исчезнет. Под действием силы тяжести листочки опустятся и примут вертикальное положение. Этот вариант соответствует утверждению 1.

Так как в условии не конкретизированы знаки зарядов, оба этих исхода являются возможными. Поэтому верными являются утверждения 1 и 5.

Ответ: 15.