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 на рисунке.
|
|
|
|
Опыт 1. Палочку и ткань в исходном состоянии поочерёдно поднесли | Опыт 2. Палочку потёрли о ткань | Опыт 3. Палочку поднесли, не дотрагиваясь, | Опыт 4. Ткань поднесли, не дотрагиваясь, к заряженному палочкой электроскопу |
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. 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: Палочку и ткань подносят к электроскопу. Лепестки не отклоняются (Рисунок 1). Это означает, что изначально оба тела электрически нейтральны.
2) Опыт 2: После трения палочки о ткань ею касаются электроскопа. Лепестки расходятся (Рисунок 2). Это доказывает, что в результате трения палочка приобрела электрический заряд и передала часть его прибору.
3) Опыт 3: К электроскопу, заряженному палочкой (пусть её заряд будет условно положительным), снова подносят ту же палочку, не касаясь. Угол расхождения лепестков увеличивается (Рисунок 3). Это происходит из-за явления электростатической индукции: одноименный заряд палочки "отталкивает" свободные заряды того же знака из шара электроскопа вниз в лепестки, увеличивая силу их отталкивания.
4) Опыт 4: К электроскопу, заряженному палочкой, подносят ткань. Угол расхождения лепестков уменьшается (Рисунок 4). Это свидетельствует о том, что ткань имеет заряд противоположного знака по сравнению с палочкой. Ткань притягивает заряды из лепестков вверх к шару, плотность заряда на лепестках падает, и они опускаются. Тот факт, что лепестки вообще среагировали на ткань, доказывает, что ткань тоже наэлектризовалась при трении.
Разбор утверждений:
1) Электризация связана с перемещением электронов и протонов... — Утверждение неверно с точки зрения физики (протоны находятся в ядрах и не перемещаются при трении) и не может быть проверено данным экспериментом.
2) При трении палочка приобрела больший по величине заряд... — Неверно. Согласно закону сохранения заряда, при трении двух нейтральных тел они приобретают равные по модулю и противоположные по знаку заряды .
3) При трении палочка и ткань приобретают разные по знаку заряды. — Верно. Это подтверждается сравнением Опытов 3 и 4: поднесение палочки увеличивает угол, а поднесение ткани — уменьшает его.
4) Угол расхождения зависит от степени наэлектризованности палочки. — Само по себе физическое утверждение верно, но в данных опытах степень наэлектризованности палочки не меняли (её терли один раз), поэтому из данного эксперимента такой вывод сделать нельзя.
5) При трении электризуются и палочка, и ткань. — Верно. Опыт 2 показал электризацию палочки, а Опыт 4 показал, что ткань также обладает зарядом, так как она дистанционно повлияла на показания электроскопа.
Ответ: 35
Источник: ФИПИ