Номер 167, страница 95, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Материалы для повторения при подготовке к экзамену. 6. Электромагнитные явления - номер 167, страница 95.

Условие.

167. Когда к подвешенной на нити гильзе поднесли два электроскопа, гильза отклонилась (рис. 46). По какой причине этот произошло?

Рис. 46

Решение.

Отклонение гильзы, подвешенной на нити, при приближении к ней двух заряженных электроскопов объясняется явлением электростатической индукции. Листочки электроскопов на рисунке разошлись, что указывает на наличие на них электрического заряда. Эти заряды создают вокруг себя электрическое поле.

Гильза, являясь проводником (например, из металлической фольги), в этом электрическом поле поляризуется. Свободные электроны в материале гильзы перемещаются под действием сил поля. В результате на той стороне гильзы, которая находится ближе к электроскопам, скапливается избыточный заряд, противоположный по знаку заряду электроскопов (этот заряд называют индуцированным). На более удаленной от электроскопов стороне гильзы, соответственно, возникает недостаток электронов, то есть избыточный положительный заряд того же знака, что и у электроскопов (если электроскопы заряжены положительно).

Между зарядами электроскопов и индуцированными зарядами на гильзе действуют кулоновские силы. Сила притяжения между электроскопами и ближайшей, противоположно заряженной частью гильзы оказывается больше, чем сила отталкивания между электроскопами и дальней, одноименно заряженной частью. Это происходит потому, что кулоновская сила ослабевает с увеличением расстояния (величина силы обратно пропорциональна квадрату расстояния, $F \sim 1/r^2$).

Таким образом, на нейтральную проводящую гильзу со стороны заряженных тел действует результирующая сила притяжения. Эта сила и заставляет гильзу отклоняться от положения равновесия в сторону электроскопов. То, что гильза отклонилась именно вправо, может быть связано с тем, что правый электроскоп находится ближе или его заряд по модулю больше, чем у левого.

Ответ: Гильза отклонилась из-за того, что под действием электрического поля заряженных электроскопов в ней произошло перераспределение зарядов (электростатическая индукция), в результате чего возникла результирующая сила притяжения к электроскопам.