Задание №16 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Учитель на уроке, используя палочку и два лоскутка одной и той же ткани, последовательно провёл опыты по электризации. Описание действий учителя представлены на рисунке.
|
|
Опыт 1. После трения лоскутков ткани | Опыт 2. После трения палочки о ткань наблюдается взаимное притяжение между палочкой и тканью |
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
При трении электризуется только ткань.
И палочка, и ткань электризуются при трении.
При трении ткань приобретает положительный заряд.
При трении палочка и ткань приобретают разные по знаку заряды.
Электризация связана с перемещением протонов с одного тела на другое.
Правильный ответ
24
Пояснение
Решение.
Для правильного выбора утверждений проанализируем результаты представленных опытов, опираясь на фундаментальные законы электростатики.
1. Анализ Опыта № 1: Учитель потёр два одинаковых лоскутка ткани об одну и ту же палочку. После этого лоскутки начали отталкиваться друг от друга. Из курса физики известно, что отталкиваются тела, имеющие одноимённые заряды (оба положительные или оба отрицательные). Поскольку лоскутки одинаковые и взаимодействовали с одним и тем же предметом, они приобрели одинаковый по знаку заряд. Это подтверждает факт электризации ткани.
2. Анализ Опыта № 2: После трения палочки о ткань наблюдается их взаимное притяжение. Согласно закону взаимодействия электрических зарядов, притягиваются тела, заряженные разноимённо (одно — положительно, другое — отрицательно). Это прямо доказывает, что в процессе трения зарядилась не только ткань, но и сама палочка, причём их заряды имеют разные знаки.
Разбор утверждений:
1) При трении электризуется только ткань. — Неверно. Если бы палочка не электризовалась, она осталась бы нейтральной, и характер взаимодействия в Опыте № 2 был бы иным (или отсутствовал, или был бы выражен гораздо слабее за счёт индукции, но притяжение в опыте явно указывает на наличие заряда на обоих телах).
2) И палочка, и ткань электризуются при трении. — Верно. Это подтверждается Опытом № 2: притяжение между ними возможно только в том случае, если оба тела обладают электрическим зарядом.
3) При трении ткань приобретает положительный заряд. — Нельзя утверждать. На основании данных опытов мы видим только факт наличия заряда и его знак относительно другого тела, но мы не можем определить абсолютный знак заряда (плюс или минус), так как не указаны материалы тел (например, эбонит или стекло).
4) При трении палочка и ткань приобретают разные по знаку заряды. — Верно. В Опыте № 2 зафиксировано притяжение, что является прямым следствием разноимённости зарядов палочки и ткани.
5) Электризация связана с перемещением протонов с одного тела на другое. — Неверно. С точки зрения физики, при электризации трением перемещаются электроны. Протоны находятся в ядрах атомов и не покидают их при обычных механических воздействиях. Кроме того, это утверждение является теоретическим выводом, а не прямым результатом данного эксперимента.
Таким образом, результатам проведённых опытов соответствуют утверждения № 2 и № 4.
Ответ: 24
Источник: ФИПИ