Номер 1, страница 122 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

УПРАЖНЕНИЕ 27

1. Рассмотрите рисунок 71 и укажите, в каком направлении будут двигаться электроны в металлическом стержне после соединения им электрометров. Ответ поясните.

Рис. 71

В задаче необходимо проанализировать три независимых ситуации, обозначенные на рисунке 71 буквами а), б) и в).

а)

В данном случае левый электрометр заряжен положительно, а правый — электрически нейтрален. Положительный заряд тела обусловлен недостатком электронов. Тело с положительным зарядом имеет более высокий электрический потенциал по сравнению с нейтральным телом. Металлический стержень является проводником и содержит свободные электроны. При соединении электрометров стержнем свободные электроны из нейтрального правого электрометра и самого стержня будут притягиваться к положительному заряду левого электрометра. Это упорядоченное движение электронов будет происходить до тех пор, пока электрический заряд не перераспределится по всей системе (оба электрометра и стержень) и их потенциалы не станут равными. Таким образом, электроны будут двигаться по стержню справа налево.

Ответ: Электроны будут двигаться от правого электрометра к левому.

б)

В этой ситуации левый электрометр нейтрален, а правый заряжен отрицательно. Отрицательный заряд тела означает избыток электронов. Электрический потенциал отрицательно заряженного тела ниже, чем у нейтрального. Когда электрометры соединяют проводником, избыточные электроны с правого электрометра, отталкиваясь друг от друга, начнут перемещаться в область, где их нет в избытке — то есть на левый электрометр. Этот процесс является следствием того, что электроны движутся из области с низким потенциалом в область с более высоким потенциалом. Движение прекратится, когда потенциалы на обоих электрометрах выровняются. Следовательно, электроны будут двигаться по стержню от правого электрометра к левому.

Ответ: Электроны будут двигаться от правого электрометра к левому.

в)

На этом рисунке оба электрометра изначально электрически нейтральны. Это означает, что количество протонов и электронов в них одинаково, и суммарный заряд каждого электрометра равен нулю. Соответственно, электрические потенциалы обоих электрометров равны между собой (и равны потенциалу Земли, если они не изолированы). Поскольку между электрометрами отсутствует разность потенциалов, при их соединении металлическим стержнем не возникнет силы, которая бы вызвала направленное движение свободных электронов. Поэтому макроскопического перемещения заряда не произойдет.

Ответ: Направленного движения электронов в стержне не будет.