Задание №16 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Учитель на уроке, используя палочку, кусок ткани и электроскоп, последовательно провёл опыты по электризации. Описание действий учителя и показания электроскопа представлены в таблице.
|
|
|
|
Опыт 1. Палочку и ткань в исходном состоянии поднесли поочерёдно к электроскопу. | Опыт 2. Палочку потёрли о ткань и дотронулись палочкой до электроскопа. | Опыт 3. Палочку поднесли, не дотрагиваясь, к заряженному палочкой электроскопу. | Опыт 4. Ткань поднесли, не дотрагиваясь, к заряженному палочкой электроскопу. |
Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующие проведённым опытам. Укажите их номера.
Электризация связана с перемещением электронов и протонов с одного тела на другое.
При трении палочка по сравнению с тканью приобрела больший по величине заряд.
При трении палочка и ткань приобретают разные по знаку заряды.
Угол расхождения лепестков электроскопа зависит от степени наэлектризованности палочки.
При трении электризуются и палочка, и ткань.
Правильный ответ
35
Пояснение
Решение.
Для выбора верных утверждений проанализируем результаты каждого опыта, опираясь на физические принципы электростатики:
1. Опыт 1: Исходные тела (палочка и ткань) не вызывают отклонения лепестков электроскопа. Это означает, что изначально тела электрически нейтральны.
2. Опыт 2: После трения палочки о ткань и касания ею электроскопа лепестки разошлись на некоторый угол. Это доказывает, что в результате трения палочка приобрела электрический заряд и передала часть этого заряда электроскопу.
3. Опыт 3: К электроскопу, заряженному палочкой (пусть для примера её заряд будет положительным), подносят ту же палочку, не касаясь. Угол расхождения лепестков увеличивается. Это происходит из-за явления электростатической индукции: одноименный заряд палочки «отталкивает» заряды того же знака из шара электроскопа вниз в лепестки, увеличивая силу их отталкивания.
4. Опыт 4: К тому же электроскопу подносят ткань, не касаясь. Угол расхождения лепестков уменьшается. Это означает, что ткань создаёт обратный эффект — она притягивает заряды из лепестков вверх к шару. Такое возможно только в том случае, если заряд ткани противоположен по знаку заряду палочки.
Разбор утверждений:
1) Электризация связана с перемещением электронов и протонов... — Физически это неверно: в твердых телах перемещаются только электроны, протоны находятся в ядрах атомов и не переходят с тела на тело. Кроме того, опыт не позволяет увидеть микрочастицы.
2) При трении палочка приобрела больший по величине заряд... — Согласно закону сохранения заряда, при трении двух нейтральных тел они приобретают равные по модулю и противоположные по знаку заряды: . Утверждение неверно.
3) При трении палочка и ткань приобретают разные по знаку заряды. — Это подтверждается опытами 3 и 4: палочка увеличивает отклонение лепестков, а ткань — уменьшает. Это прямое следствие того, что их заряды имеют разные знаки. Утверждение верно.
4) Угол расхождения зависит от степени наэлектризованности палочки. — Хотя это физический факт, в данных опытах учитель не менял степень наэлектризованности (не тер палочку сильнее или дольше), чтобы сравнить углы. Мы не можем сделать такой вывод только на основе этих четырех опытов.
5) При трении электризуются и палочка, и ткань. — Опыт 2 и 3 доказывают электризацию палочки, а опыт 4 (уменьшение угла при поднесении ткани) доказывает, что ткань тоже обладает электрическим зарядом. Утверждение верно.
Ответ: 35
Источник: ФИПИ