Номер 1, страница 38 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Электрические явления. Самостоятельные работы. СР-29. Закон Кулона. Электрическое поле. Вариант 1 - номер 1, страница 38.

Условие.

1. Каким зарядом — положительным или отрицательным — обладают маленькие шарики (рис. 25)? Почему шарик 1 отклонился на больший угол, чем шарик 3?

Рис. 25

Решение.

Каким зарядом — положительным или отрицательным — обладают маленькие шарики?

На рисунке показан большой шар, имеющий положительный заряд (обозначен знаком "+"). Маленькие шарики 1, 2 и 3 отклоняются от него, что свидетельствует о силе отталкивания, действующей между большим шаром и маленькими шариками. Согласно закону взаимодействия электрических зарядов (закону Кулона), тела с одноименными зарядами отталкиваются, а с разноименными — притягиваются. Поскольку положительно заряженный шар отталкивает маленькие шарики, они также должны обладать положительным зарядом.

Ответ: Маленькие шарики обладают положительным зарядом.

Почему шарик 1 отклонился на больший угол, чем шарик 3?

Сила электрического взаимодействия между зарядами зависит от расстояния между ними. Эта зависимость описывается законом Кулона: $F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$, где $\text{F}$ — сила взаимодействия, $\text{k}$ — постоянная, $q_1$ и $q_2$ — величины зарядов, а $\text{r}$ — расстояние между ними.

Из формулы видно, что сила взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния. Это означает, что чем меньше расстояние между заряженными телами, тем больше сила взаимодействия между ними.

На рисунке шарик 1 расположен ближе всего к большому положительно заряженному шару, а шарик 3 — дальше всех. Поэтому сила электрического отталкивания, действующая на шарик 1, является максимальной, а на шарик 3 — минимальной. Угол отклонения шарика на нити определяется равновесием трех сил: силы тяжести, силы натяжения нити и электрической силы. Чем больше горизонтальная электрическая сила отталкивания, тем на больший угол отклонится шарик от вертикального положения. Следовательно, шарик 1 отклоняется на наибольший угол, а шарик 3 — на наименьший.

Ответ: Шарик 1 отклонился на больший угол, потому что он находится на меньшем расстоянии от большого заряженного шара, и, как следствие, на него действует большая сила электрического отталкивания по сравнению с шариком 3.