Номер 3, страница 119 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

3. Что произойдёт в опыте, изображённом на рисунке 68, если гильза коснётся палочки? Ответ обоснуйте.

Решение

В данном опыте происходит взаимодействие заряженного тела (палочки) и незаряженного проводящего тела (гильзы). Процесс можно разделить на несколько этапов, которые приведут к определённому результату.

1. Притяжение гильзы к палочке. Изначально гильза является электрически нейтральной, то есть суммарный заряд в ней равен нулю. Когда к ней подносят заряженную палочку (неважно, положительно или отрицательно), на гильзе происходит явление электростатической индукции. Под действием электрического поля палочки свободные заряды в проводящей гильзе перераспределяются. На стороне гильзы, ближайшей к палочке, скапливается заряд, противоположный по знаку заряду палочки, а на дальней стороне — одноимённый. Поскольку разноимённые заряды находятся ближе друг к другу, чем одноимённые, сила притяжения между палочкой и гильзой становится больше силы отталкивания. В результате гильза притягивается к палочке и в конце концов касается её.

2. Передача заряда при контакте. В момент касания гильзы и палочки происходит электризация через соприкосновение. Часть электрического заряда с палочки переходит на гильзу. Так как и палочка, и гильза являются проводниками (или палочка - диэлектрик, но с поверхностным зарядом, а гильза - проводник), заряд распределяется по их соприкасающимся поверхностям. В итоге гильза приобретает заряд того же знака, что и у палочки.

3. Отталкивание. Сразу после передачи заряда и гильза, и палочка оказываются заряжены одноимённо (оба тела заряжены либо положительно, либо отрицательно). Согласно основному закону электростатики, одноимённые заряды отталкиваются. Возникшая сила кулоновского отталкивания заставит гильзу отскочить от палочки и отклониться от неё на некоторый угол.

Таким образом, последовательность событий будет следующей: притяжение нейтральной гильзы к заряженной палочке, касание с передачей заряда и последующее отталкивание одноимённо заряженных тел.

Ответ: Когда гильза коснется палочки, она зарядится от неё зарядом того же знака. После этого гильза и палочка станут одноименно заряженными телами и будут отталкиваться друг от друга. В результате гильза отскочит от палочки.