Задание №16 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение. Проанализируем результаты каждого опыта, опираясь на показания электроскопа и физические принципы взаимодействия зарядов.

1. Опыт 1: Палочку и ткань подносят к электроскопу до трения. Лепестки не расходятся (рис. 1). Это означает, что изначально оба тела электрически нейтральны.

2. Опыт 2: После трения палочки о ткань палочкой касаются электроскопа. Лепестки расходятся (рис. 2), что свидетельствует о передаче части заряда от палочки к электроскопу. Следовательно, в результате трения палочка приобрела электрический заряд. Утверждение № 1 верно, так как опыт подтверждает факт электризации тел при трении.

3. Опыт 3: К электроскопу, уже заряженному палочкой (пусть его заряд будет $q_{э}$), снова подносят ту же палочку, не касаясь. Мы видим, что угол расхождения лепестков увеличивается (рис. 3). Это происходит из-за явления электростатической индукции: одноименный заряд палочки отталкивает свободные заряды того же знака из шара электроскопа вниз в лепестки, увеличивая их заряд и силу отталкивания.

4. Опыт 4: К этому же заряженному электроскопу подносят ткань. Мы видим, что угол расхождения лепестков уменьшается (рис. 4). Это означает, что ткань притягивает к шару часть зарядов из лепестков. Такое возможно только в том случае, если заряд ткани противоположен по знаку заряду палочки (и, соответственно, заряду электроскопа). Таким образом, при трении тела приобрели заряды разных знаков. Утверждение № 3 верно.

Проверим остальные утверждения:
— Утверждение № 2: Хотя закон сохранения заряда гласит, что модули зарядов равны, из данных картинок мы не можем точно измерить величину заряда ткани и палочки, чтобы подтвердить их строгое равенство только на основе этого эксперимента.
— Утверждение № 4: В данных опытах не проводилось сравнение углов при разной интенсивности трения или использовании разных палочек, поэтому зависимость угла от "степени наэлектризованности" экспериментально не проверялась.
— Утверждение № 5: Это верное физическое знание, но оно описывает микроскопический механизм явления, который невозможно увидеть или доказать непосредственно с помощью школьного электроскопа в данном опыте.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ