Номер 2, страница 98 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Что общего у электроскопа и электрометра и каковы различия между ними?

1. Каков принцип действия электроскопа?

Принцип действия электроскопа основан на явлении электростатического отталкивания одноименных электрических зарядов. Электроскоп представляет собой прибор, состоящий из металлического стержня и прикрепленных к нему легких проводящих лепестков. Стержень с лепестками изолирован от корпуса прибора.

Когда к электроскопу прикасаются заряженным телом, электрический заряд перераспределяется по стержню и лепесткам. Поскольку лепестки получают заряд одного знака (оба положительный или оба отрицательный), они начинают отталкиваться друг от друга в соответствии с законом Кулона. Сила отталкивания заставляет лепестки разойтись на определенный угол.

Величина этого угла зависит от величины сообщенного заряда: чем больше заряд, тем сильнее сила отталкивания и тем на больший угол расходятся лепестки. Таким образом, по углу расхождения лепестков можно качественно судить о величине электрического заряда. Обнаружение заряда возможно и без прямого контакта, за счет электростатической индукции: при поднесении заряженного тела к шару электроскопа на лепестках индуцируется одноименный заряд, и они также расходятся.

Ответ: Принцип действия электроскопа основан на силе электростатического отталкивания одноименно заряженных тел: при сообщении заряда лепестки электроскопа получают одноименные заряды и отталкиваются друг от друга.

2. Что общего у электроскопа и электрометра и каковы различия между ними?

Общим для электроскопа и электрометра является их основное назначение — обнаружение электрического заряда, а также физический принцип действия, который основан на отталкивании одноименных зарядов. Оба прибора имеют схожую базовую конструкцию: проводящую систему, состоящую из стержня и подвижного элемента (лепестки или стрелка), который отклоняется при сообщении ему заряда.

Различия между ними существенны.Во-первых, по назначению и точности: электроскоп — это качественный индикатор, который лишь показывает наличие заряда и позволяет грубо его сравнить. Электрометр — это количественный измерительный прибор со шкалой, который позволяет измерять величину заряда или разности потенциалов.Во-вторых, по конструкции: у электроскопа подвижной частью обычно являются два легких лепестка из фольги, а у электрометра — легкая металлическая стрелка, вращающаяся на оси и отклоняющаяся вдоль шкалы.В-третьих, по защите от помех: электрометры, как правило, имеют металлический заземленный корпус для экранирования от внешних полей, что повышает точность, в то время как у электроскопов корпус обычно стеклянный.

Ответ: Общим для электроскопа и электрометра является принцип действия (отталкивание одноименных зарядов) и назначение (обнаружение заряда). Различия заключаются в конструкции (лепестки у электроскопа, стрелка и шкала у электрометра) и в том, что электроскоп — качественный индикатор, а электрометр — количественный измерительный прибор.

3. По какому признаку можно судить о величине сообщенного заряда?

О величине заряда, сообщенного электроскопу или электрометру, можно судить по углу отклонения их подвижной части (лепестков или стрелки).

Согласно закону Кулона, сила электростатического отталкивания $F$ между двумя одноименными зарядами прямо пропорциональна их величинам. Когда прибор получает заряд $Q$, этот заряд распределяется между его частями. Возникающая сила отталкивания заставляет подвижную часть отклоняться. Чем больше сообщенный прибору заряд $Q$, тем больше сила отталкивания и, следовательно, тем больше угол, на который расходятся лепестки электроскопа или отклоняется стрелка электрометра.

Таким образом, угол расхождения лепестков или угол отклонения стрелки является мерой сообщенного заряда. В электрометре, благодаря наличию шкалы, это соответствие можно определить количественно.

Ответ: О величине сообщенного заряда судят по углу отклонения подвижной части прибора: чем больше угол отклонения лепестков (у электроскопа) или стрелки (у электрометра), тем больше величина сообщенного заряда.