Номер 368, страница 59 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Проводники и непроводники электричества. Закон Кулона. Электрическое поле - номер 368, страница 59.

Условие.

368. Объясните ход опыта, изображённого на рисунке 55.

Рис. 55

Решение.

Решение

На рисунке показан процесс зарядки электроскопа методом электростатической индукции (через влияние). Опыт состоит из нескольких последовательных шагов:

1. Первый этап (левое изображение). К шару изначально нейтрального электроскопа подносят, не касаясь, положительно заряженную палочку. Электрическое поле палочки вызывает перераспределение свободных электронов в проводящей системе электроскопа. Электроны притягиваются к шару, создавая на нем избыточный отрицательный заряд. На лепестках, соответственно, образуется недостаток электронов, то есть они приобретают положительный заряд. Одноименно заряженные лепестки отталкиваются друг от друга, что приводит к их расхождению.

2. Второй этап (центральное изображение). Не убирая положительно заряженную палочку, к шару электроскопа прикасаются пальцем. Тело человека является проводником, поэтому электроскоп оказывается соединенным с землей (заземленным). Под действием сильного притяжения со стороны положительной палочки свободные электроны из земли перетекают через тело человека на электроскоп. Эти электроны сначала нейтрализуют положительный заряд на лепестках (из-за чего те должны опасть), а затем создают на всем электроскопе избыточный отрицательный заряд.

3. Третий и четвертый этапы (переход к правому изображению). Сначала от шара убирают палец, прекращая контакт с землей. Это "запирает" избыточный отрицательный заряд на электроскопе. После этого убирают и положительно заряженную палочку. Внешнее электрическое поле, удерживавшее заряды, исчезает, и избыточные электроны равномерно распределяются по всей проводящей системе электроскопа, включая шар, стержень и лепестки.

В результате лепестки снова оказываются заряженными одноименно (теперь отрицательно) и отталкиваются друг от друга. Электроскоп оказывается заряженным отрицательно — то есть зарядом, противоположным по знаку заряду поднесенной палочки.

Ответ: В опыте демонстрируется зарядка электроскопа через электростатическую индукцию. При поднесении к нейтральному электроскопу положительно заряженной палочки происходит разделение зарядов (лепестки заряжаются положительно и расходятся). Затем электроскоп заземляют касанием руки, что позволяет отрицательным зарядам (электронам) перейти из земли на электроскоп под действием поля палочки. После того как сначала убирают руку, а затем палочку, на электроскопе остается избыточный отрицательный заряд. Это подтверждается тем, что его лепестки снова расходятся.