Номер 347, страница 53 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электризация тел. Два рода электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда - номер 347, страница 53.

Условие.

347. Две одинаковые металлические гильзы висят на непроводящих нитях на малом расстоянии друг от друга. Одна гильза заряжена положительно, другая — не заряжена.

Выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) Так как одна гильза заряжена положительно, а другая не заряжена, то они отталкиваются.

2) Если, не касаясь гильз руками, привести их в соприкосновение, то обе гильзы будут заряжены одноимённым зарядом и начнут отталкиваться.

3) Если, не касаясь гильз руками, привести их в соприкосновение, то модуль заряда ранее незаряженной гильзы будет меньше модуля заряда ранее заряженной гильзы.

4) Если прикоснуться к заряженной гильзе рукой, то её заряд станет равным нулю.

5) Для того чтобы между гильзами возникло электрическое поле, необходимо, чтобы обе гильзы были заряжены.

Решение.

Решение

Проанализируем каждое из предложенных утверждений.

1) Так как одна гильза заряжена положительно, а другая не заряжена, то они отталкиваются.

Это утверждение неверно. Положительно заряженная гильза создаёт электрическое поле, которое вызывает поляризацию незаряженной металлической гильзы. Свободные электроны в незаряженной гильзе смещаются в сторону, ближайшую к положительно заряженной гильзе, создавая на этой стороне избыточный отрицательный заряд. На противоположной стороне возникает избыточный положительный заряд. Сила притяжения между положительным зарядом первой гильзы и индуцированным отрицательным зарядом на второй будет больше силы отталкивания от индуцированного положительного заряда, так как расстояние до отрицательных зарядов меньше. В результате гильзы будут притягиваться.

2) Если, не касаясь гильз руками, привести их в соприкосновение, то обе гильзы будут заряжены одноимённым зарядом и начнут отталкиваться.

Это утверждение верно. Пусть начальный заряд первой гильзы равен $q_1 = +q$, а второй $q_2 = 0$. Так как гильзы одинаковые и являются проводниками, при их соприкосновении общий заряд $Q_{общ} = q_1 + q_2 = +q$ распределится между ними поровну. После того, как гильзы разведут, заряд каждой из них станет равным $q'_1 = q'_2 = \frac{Q_{общ}}{2} = \frac{+q}{2}$. Поскольку обе гильзы будут иметь одноимённые (положительные) заряды, они будут отталкиваться друг от друга.

3) Если, не касаясь гильз руками, привести их в соприкосновение, то модуль заряда ранее незаряженной гильзы будет меньше модуля заряда ранее заряженной гильзы.

Это утверждение неверно. Как показано в предыдущем пункте, после соприкосновения заряды на одинаковых гильзах станут равными: $q'_1 = q'_2$. Следовательно, и модули их зарядов будут равны: $|q'_1| = |q'_2|$.

4) Если прикоснуться к заряженной гильзе рукой, то её заряд станет равным нулю.

Это утверждение верно. Человеческое тело является проводником электрического тока. Прикосновение рукой к заряженной гильзе обеспечивает ей контакт с Землёй (заземление). Земля имеет очень большую электроёмкость и может принять или отдать практически любое количество заряда, не меняя своего потенциала (который условно принимается за ноль). Положительно заряженная гильза притянет электроны из Земли через тело человека, и её заряд будет нейтрализован, то есть станет равным нулю.

5) Для того чтобы между гильзами возникло электрическое поле, необходимо, чтобы обе гильзы были заряжены.

Это утверждение неверно. Любой электрический заряд является источником электрического поля. Уже одна заряженная гильза создаёт вокруг себя электрическое поле, которое существует во всём окружающем пространстве, в том числе и в области между гильзами.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 2 и 4.

Ответ: 24