Номер 362, страница 58 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Проводники и непроводники электричества. Закон Кулона. Электрическое поле - номер 362, страница 58.

Условие.

362. Отрицательно заряженную палочку подносят к незаряженному электрометру. Когда палочка находится вблизи шарика электрометра, но не касается его, наблюдают отклонение стрелки электрометра. На каком из рисунков 53 правильно указано распределение заряда в электрометре?

Рис. 53

Решение.

Решение

В задаче рассматривается явление электростатической индукции. Изначально электрометр не заряжен, что означает, что в его проводящих частях (шарике, стержне и стрелке) содержится равное количество положительных и отрицательных зарядов, и они распределены равномерно. В металлах носителями свободного заряда являются электроны (отрицательно заряженные частицы).

Когда к шарику электрометра подносят отрицательно заряженную палочку, не касаясь его, электрическое поле палочки действует на свободные электроны в электрометре. Поскольку одноименные заряды отталкиваются, отрицательно заряженная палочка будет отталкивать от себя свободные электроны. Электроны переместятся как можно дальше от палочки — из шарика вниз по стержню к стрелке.

В результате этого перераспределения заряда:

1. В нижней части электрометра (на стержне и стрелке) возникнет избыток электронов, и они приобретут отрицательный заряд.

2. В верхней части электрометра (на шарике) образуется недостаток электронов, и она приобретет положительный заряд.

3. Так как и стрелка, и стержень, на котором она закреплена, будут заряжены отрицательно, они начнут отталкиваться друг от друга. Это приведет к отклонению стрелки электрометра.

Теперь проанализируем рисунки:

• На рисунке 1 показано, что на шарике сосредоточен положительный заряд, а на стрелке и стержне — тоже положительный. Это неверно, так как палочка отталкивает от себя одноименные (отрицательные) заряды, а не притягивает их, оставляя на дальнем конце положительные.

• На рисунке 2 показано, что на шарике, который ближе к палочке, индуцируется положительный заряд, а на стрелке и стержне, которые дальше, — отрицательный. Это полностью соответствует описанному выше явлению электростатической индукции.

• На рисунке 3 показано, что на шарике индуцируется отрицательный заряд, а на стрелке — положительный. Это противоречит закону взаимодействия зарядов, так как отрицательная палочка должна отталкивать отрицательные заряды, а не притягивать их.

Таким образом, правильное распределение заряда показано на рисунке 2.

Ответ: Правильное распределение заряда указано на рисунке 2.