Задание №16 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Учитель на уроке, используя две одинаковые палочки и кусок ткани, последовательно провёлопыты по электризации. Описание действий учителя представлены на рисунке.
|
|
Опыт 1. После трения обеих палочек | 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.
И палочка, и ткань электризуются при трении.
При трении палочка и ткань приобретают равные по величине заряды.
При трении палочка и ткань приобретают разные по знаку заряды.
При трении палочка приобретает отрицательный заряд.
Электризация связана с перемещением электронов с одного тела на другое.
Правильный ответ
13
Пояснение
Решение.
Для решения данной задачи проанализируем результаты представленных опытов, опираясь на фундаментальные законы электростатики:
1. Одноимённо заряженные тела (имеющие заряды одного знака) отталкиваются.
2. Разноимённо заряженные тела (имеющие заряды разных знаков) притягиваются.
Анализ опыта № 1:
Учитель потёр две одинаковые палочки об одну и ту же ткань. Поскольку палочки изготовлены из одного материала и взаимодействовали с одним и тем же веществом, они приобрели заряды одного знака. На рисунке 1 мы видим, что палочки отталкиваются друг от друга. Это подтверждает наличие у них электрического заряда.
Анализ опыта № 2:
На рисунке 2 показано взаимодействие палочки и ткани, о которую её тёрли. Наблюдается их взаимное притяжение. Согласно законам физики, притяжение между заряженными телами возможно только в том случае, если они имеют заряды противоположных знаков.
Проверка утверждений:
1) «И палочка, и ткань электризуются при трении». Верно. В опыте 1 мы видим взаимодействие палочек (они заряжены), а в опыте 2 — взаимодействие палочки с тканью. Если бы ткань оставалась нейтральной, характер взаимодействия был бы иным, но притяжение в опыте 2 прямо указывает на то, что ткань также приобрела заряд в процессе трения.
2) «При трении палочка и ткань приобретают равные по величине заряды». Хотя закон сохранения заряда утверждает, что , данный вывод нельзя сделать только на основании визуального наблюдения притяжения в опыте. Эксперимент не содержал измерительных приборов (электрометров).
3) «При трении палочка и ткань приобретают разные по знаку заряды». Верно. Это прямо следует из опыта 2: палочка и ткань притягиваются, что является признаком разноимённых зарядов.
4) «При трении палочка приобретает отрицательный заряд». Неверно. Из данных опытов мы видим только наличие заряда и его относительный знак по отношению к другому телу. Мы не можем определить абсолютный знак (плюс или минус), так как не проводилось сравнение с эталоном (например, с эбонитовой палочкой, потёртой о мех).
5) «Электризация связана с перемещением электронов с одного тела на другое». Это утверждение верно с точки зрения физики атома, но оно не следует из результатов данных наблюдений. Опыты показывают лишь макроскопическое поведение тел, а не микроскопические процессы внутри вещества.
Таким образом, результатам экспериментов соответствуют утверждения 1 и 3.
Ответ: 13
Источник: ФИПИ