Задание №14 — Заряженные частицы в электромагнитном поле

Решение:

Внешнее однородное поле $\vec{E}$ направлено горизонтально вправо. В металле есть свободные электроны; сила $\vec{F}=q\vec{E}$ при $q\lt 0$ направлена против поля, поэтому электроны смещаются влево. Это явление электростатической индукции: на левом конце (точка В) индуцируется отрицательный заряд, на правом (точка С) — положительный.

Перераспределение идёт до наступления равновесия, когда поле индуцированных зарядов полностью компенсирует внешнее поле внутри металла: $E_{\text{внутр}}=0$. Отсюда следует, что всё тело эквипотенциально: $\varphi_{\text{А}}=\varphi_{\text{В}}=\varphi_{\text{С}}=\varphi_{\text{D}}$.

1) Точка D находится внутри проводника, поэтому напряжённость поля в ней равна нулю. Верно.

2) В и С принадлежат одному проводнику, их потенциалы равны. Верно.

3) Электроны смещаются влево, к точке В; в точке А (середина верхней поверхности) их концентрация не наибольшая. Неверно.

4) В точке В накапливаются электроны, значит индуцируется отрицательный заряд. Верно.

5) В точке А избыточный заряд не индуцируется. Неверно.

Ответ: 124