Номер 5, страница 22 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тренировочные задания. Электрические явления. ТЗ-9. Электризация тел. Закон Кулона. Электрическое поле. Строение атома - номер 5, страница 22.

Условие.

5. a) Если через узкую воронку просыпать песок и к струйке песка поднести наэлектризованную палочку, то струйка будет отклоняться. Почему? Всегда ли струйка при поднесении различных наэлектризованных тел отклоняется в одну сторону?

б) Ватку, подвешенную на нити, поднесли к одному из наэлектризованных шариков электрофорной машины. Объясните, почему ватка будет совершать колебательные движения (рис. 13).

Рис. 13

Решение.

а) При просыпании песка через воронку его песчинки электризуются в результате трения друг о друга и о стенки воронки. Таким образом, струйка песка в целом приобретает электрический заряд. Когда к этой заряженной струйке подносят наэлектризованную палочку, между ними возникает сила электростатического взаимодействия (согласно закону Кулона), которая и вызывает отклонение струйки. Кроме того, даже если песчинки были бы нейтральны, в электрическом поле палочки они бы поляризовались, что привело бы к их притяжению к палочке.

Струйка не всегда будет отклоняться в одну сторону. Направление отклонения зависит от знаков зарядов струйки песка и подносимого наэлектризованного тела. Если их заряды одноименные (например, оба положительные), струйка будет отталкиваться от тела. Если же заряды разноименные, струйка будет притягиваться к телу. Следовательно, при поднесении тел, заряженных разноименно, струйка будет отклоняться в разные стороны.

Ответ: Струйка песка отклоняется из-за электростатического взаимодействия с заряженной палочкой, так как песчинки электризуются при трении. Направление отклонения зависит от знаков зарядов палочки и песка, поэтому при поднесении разноименно заряженных тел струйка будет отклоняться в разные стороны.

б) Колебательные движения ватки, подвешенной на нити, между двумя разноименно заряженными шариками (как показано на рисунке) объясняются следующим циклическим процессом:

1. Изначально нейтральная ватка за счет электростатической индукции притягивается к ближайшему заряженному шарику (например, к положительно заряженному).
2. После соприкосновения с шариком ватка получает часть его заряда (становится положительно заряженной) и отталкивается от него, так как одноименные заряды отталкиваются.
3. Двигаясь от первого шарика, положительно заряженная ватка начинает притягиваться ко второму шарику, имеющему противоположный (отрицательный) заряд.
4. Коснувшись второго шарика, ватка перезаряжается: отдает свой положительный заряд и приобретает отрицательный.
5. Теперь, будучи заряженной отрицательно, ватка отталкивается от второго (отрицательного) шарика и притягивается обратно к первому (положительному) шарику.
Этот процесс переноса заряда от одного шарика к другому многократно повторяется, что и заставляет ватку совершать колебательные движения.

Ответ: Ватка совершает колебания, так как она поочередно касается двух разноименно заряженных шариков: прикоснувшись к одному, она получает такой же заряд и отталкивается от него; затем она притягивается к другому шарику, касается его, меняет свой заряд на противоположный и снова отталкивается, возвращаясь к первому. Этот процесс циклически повторяется.