Задание 14

Электродинамика: анализ процессов (изменение величин) · 75 заданий

Задание №14
№14
Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнут…
Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции
Задание №14
№14
По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся к…
Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции
Задание №14
№14
Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и В, несут на себе заряды + q > 0 и - 2 q соответственно (см. рисунок). Из приведённого н…
Взаимодействие зарядов
Задание №14
№14
На рисунке приведён график зависимости силы тока I от времени t в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой…
Колебательный контур
Задание №14
№14
Проволочная рамка площадью 60 см² помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции B. Проекция B_n индук…
Закон электромагнитной индукции Фарадея
Задание №14
№14
От деревянного кольца №1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца №2 — северный полюс такого же магнита (см. рис.). Из приведённ…
Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции
Задание №14
№14
От деревянного кольца №1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца №2 — северный полюс такого же магнита (см. рис.). Из приведённ…
Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции
Задание №14
№14
Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, поместили в однородное электрическое поле напряжённостью E. Из приве…
Проводники в электростатическом поле
Задание №14
№14
Проволочная рамка площадью 60 см² помещена в однородное магнитное поле так, что плоскость рамки перпендикулярна вектору индукции B. Проекция B_n индук…
Поток вектора магнитной индукции
Задание №14
№14
На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. Н…
Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции
Задание №14
№14
Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, поместили в однородное электрическое поле напряжённостью Е. Из приве…
Проводники в электростатическом поле
Задание №14
№14
На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. Н…
Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции

Задание №14 — Заряженные частицы в электромагнитном поле

Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, поместили в однородное электрическое поле напряжённостью $\overset{\rightharpoonup}{E} .$

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие результаты воздействия этого поля на металлическое тело.
1) Потенциалы в точках А и С равны.
2) В точке А индуцируется положительный заряд.
3) Напряжённость электрического поля в точке D не равна нулю.
4) В точке D индуцируется отрицательный заряд.
5) Концентрация свободных электронов в точке В наибольшая.

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

Металлическое тело внесли во внешнее однородное поле $\vec{E}$ , направленное горизонтально вправо. Свободные электроны проводника смещаются против поля, то есть влево, — происходит электростатическая индукция. В результате на левом конце (точка В) накапливается избыток электронов и индуцируется отрицательный заряд, а на правом конце (точка С) — недостаток электронов, то есть положительный заряд. На верхней поверхности посередине (точка А) избыточного заряда практически нет.

Смещение зарядов продолжается до тех пор, пока поле индуцированных зарядов внутри тела полностью не скомпенсирует внешнее: в равновесии внутри проводника $\vec{E}_{\text{внутр}}=0$ , а весь проводник является эквипотенциальным телом: $\varphi_{\text{А}}=\varphi_{\text{В}}=\varphi_{\text{С}}=\varphi_{\text{D}}$ . Избыточный заряд располагается только на поверхности, внутри объёма (точка D) его нет.

1) Точки А и С принадлежат одному проводнику, поэтому их потенциалы равны. Верно.

2) В точке А заряд не индуцируется (она лежит на границе между областями разного знака). Неверно.

3) Точка D — внутри проводника, там $E=0$ . Неверно.

4) Внутри проводника избыточного заряда нет. Неверно.

5) Электроны смещаются против поля, то есть влево, поэтому их концентрация наибольшая у точки В. Верно.

Ответ: 15