Номер 4, страница 95 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 26. Электризация тел. Два вида электрических зарядов. Задания и упражнения - номер 4, страница 95.

Условие.

4. К отрицательно заряженному электрометру поднесли наэлектризованную палочку и прикоснулись к его стержню. При этом угол отклонения стрелки увеличился. Какой заряд был на палочке?

Решение.

Решение

Электрометр – это прибор, который используется для обнаружения электрических зарядов. Угол отклонения его подвижной стрелки зависит от величины (модуля) заряда, находящегося на приборе. Чем больше модуль заряда, тем сильнее отталкиваются друг от друга одноименно заряженные стержень и стрелка электрометра, и тем больше угол отклонения.

Изначально электрометр заряжен отрицательно, это значит, что на его стержне и стрелке находится избыток электронов. Стрелка отклонена на некоторый угол из-за сил электростатического отталкивания.

По условию, после того как к стержню электрометра прикоснулись наэлектризованной палочкой, угол отклонения стрелки увеличился. Это означает, что модуль заряда на электрометре стал больше, чем был до прикосновения. Поскольку начальный заряд был отрицательным ($q_{э} < 0$), его увеличение по модулю означает, что он стал ещё более отрицательным.

Рассмотрим, какой заряд должен был быть на палочке, чтобы это произошло:

1. Если бы палочка была заряжена положительно, то при контакте с отрицательно заряженным электрометром произошла бы частичная нейтрализация заряда: электроны с электрометра перешли бы на палочку. В результате модуль отрицательного заряда на электрометре уменьшился бы, и угол отклонения стрелки тоже бы уменьшился. Это противоречит условию.
2. Если бы палочка была нейтральной (незаряженной), то при контакте с заряженным электрометром его отрицательный заряд распределился бы по большей площади (электрометр + палочка). Часть электронов перешла бы с электрометра на палочку. Это также привело бы к уменьшению модуля заряда на электрометре и уменьшению угла отклонения. Это тоже противоречит условию.
3. Если палочка была заряжена отрицательно, то при контакте с уже отрицательно заряженным электрометром общий отрицательный заряд системы перераспределился бы между ними. Электрометр получил бы дополнительную порцию отрицательного заряда (электронов) от палочки. В результате суммарный отрицательный заряд на электрометре увеличился бы по модулю. Увеличение модуля заряда приводит к увеличению силы отталкивания и, как следствие, к увеличению угла отклонения стрелки. Это полностью соответствует условию задачи.

Таким образом, для увеличения угла отклонения отрицательно заряженного электрометра необходимо было прикоснуться к нему телом, имеющим также отрицательный заряд.

Ответ: на палочке был отрицательный заряд.