Номер 375, страница 60 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Проводники и непроводники электричества. Закон Кулона. Электрическое поле - номер 375, страница 60.

Условие.

► 375. Сделайте сами простейший электроскоп. Для этого возьмите бутылку с широким горлышком и пропустите через резиновую пробку гвоздь шляпкой вверх. К нижней части гвоздя приклейте две полоски алюминиевой фольги. а) Можно ли зарядить электроскоп ненаэлектризованной стеклянной палочкой? Как? б) Сообщите электроскопу отрицательный заряд. в) Определите заряд наэлектризованной палочки, не изменяя зарядов на электроскопе и на палочке. Зарисуйте опыты.

Решение.

Решение

а) Да, зарядить электроскоп, имея изначально незаряженную (неэлектризованную) стеклянную палочку, возможно. Для этого необходимо сначала сообщить заряд самой палочке, а затем использовать ее для зарядки электроскопа.
Процесс состоит из следующих шагов:
1. Наэлектризовать стеклянную палочку, потерев ее о лист бумаги или кусок шелковой ткани. В результате трения стеклянная палочка приобретет положительный заряд.
2. Коснуться заряженной палочкой шляпки гвоздя электроскопа. При контакте часть положительного заряда перейдет с палочки на проводящую систему электроскопа (гвоздь и полоски фольги).
3. Так как обе полоски фольги получат одноименный (положительный) заряд, они начнут отталкиваться друг от друга и разойдутся на некоторый угол. После того как палочку уберут, электроскоп останется заряженным.
На зарисовке опыта следует изобразить: 1) процесс натирания палочки о бумагу; 2) касание заряженной палочкой (со знаками «+») шляпки гвоздя, при этом полоски фольги разошлись.
Ответ: Да, можно. Для этого нужно сначала наэлектризовать стеклянную палочку трением о бумагу, а затем коснуться ею электроскопа.

б) Чтобы сообщить электроскопу отрицательный заряд, необходимо использовать тело, которое при трении заряжается отрицательно, например, эбонитовую или пластмассовую палочку.
Порядок действий:
1. Натереть эбонитовую (или пластмассовую, например, линейку) палочку о шерсть или мех. В результате палочка получит отрицательный заряд (избыток электронов).
2. Коснуться заряженной эбонитовой палочкой шляпки гвоздя электроскопа. Электроны с палочки перейдут на электроскоп, сообщив ему отрицательный заряд.
3. Полоски фольги, получив отрицательный заряд, оттолкнутся друг от друга.
На зарисовке опыта следует изобразить: 1) процесс натирания эбонитовой палочки о шерсть; 2) касание заряженной палочкой (со знаками «-») шляпки гвоздя, при этом полоски фольги разошлись.
Ответ: Нужно натереть эбонитовую (или пластмассовую) палочку о шерсть и коснуться ею шляпки гвоздя электроскопа.

в) Для определения знака заряда наэлектризованной палочки, не изменяя зарядов, нужно использовать явление электростатической индукции. Для этого сначала нужно зарядить электроскоп известным зарядом (например, отрицательным, как в пункте б)).
Порядок действий:
1. Зарядить электроскоп известным зарядом, например, отрицательным. Полоски фольги разойдутся.
2. Медленно поднести палочку с неизвестным зарядом к шляпке гвоздя электроскопа, не касаясь ее.
3. Наблюдать за поведением полосок фольги:
- Если угол расхождения полосок увеличится, то заряд палочки имеет тот же знак, что и заряд электроскопа (в нашем примере — отрицательный). Это происходит потому, что отрицательно заряженная палочка отталкивает свободные электроны в гвозде дальше, на полоски, увеличивая их заряд и силу отталкивания.
- Если угол расхождения полосок уменьшится, то заряд палочки противоположен заряду электроскопа (в нашем примере — положительный). Положительно заряженная палочка притягивает электроны с полосок вверх, к шляпке гвоздя, уменьшая отрицательный заряд на полосках и ослабляя их отталкивание.
Поскольку контакта не было, ни электроскоп, ни палочка не изменили своих зарядов.
На зарисовке опыта следует изобразить: 1) заряженный отрицательно электроскоп с разошедшимися полосками; 2) два варианта развития событий: а) поднесена палочка со знаком «-», и полоски разошлись еще сильнее; б) поднесена палочка со знаком «+», и полоски сошлись ближе друг к другу.
Ответ: Необходимо предварительно зарядить электроскоп известным зарядом. Затем поднести к нему наэлектризованную палочку, не касаясь. Если лепестки разойдутся сильнее — заряды одноименны, если сойдутся — разноименны.