Задание №13 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
В процессе трения о шёлк стеклянная палочка приобрела положительный заряд. Как при этом изменилось количество заряженных частиц на палочке
и шёлке при условии, что обмен атомами при трении не происходил?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) | увеличилась |
2) | уменьшилась |
3) | не изменилась |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Правильный ответ
23
Пояснение
Решение.
Для решения задачи проанализируем процесс электризации тел при трении, опираясь на основные законы электростатики.
1. Электризация трением. При трении двух тел (стеклянной палочки о шёлк) происходит перераспределение электрического заряда. Важно помнить, что в твёрдых телах перемещаться могут только электроны, так как они слабо связаны с ядрами атомов. Протоны же находятся внутри атомных ядер и прочно удерживаются в кристаллической решётке вещества. По условию задачи обмен атомами не происходил, следовательно, ядра атомов (и протоны в них) оставались на своих местах.
2. Заряд стеклянной палочки. Известно, что стеклянная палочка приобрела положительный заряд. Тело становится заряженным положительно, если оно теряет часть своих электронов (так как заряд электрона отрицателен, его уход приводит к избытку положительного заряда протонов). Значит, электроны перешли с палочки на шёлк. Следовательно, количество электронов на палочке уменьшилось (цифра 2).
3. Заряд и состав шёлка. На шёлк перешли электроны со стеклянной палочки, поэтому шёлк приобрёл отрицательный заряд. Однако вопрос касается количества протонов в материале шёлка. Как было отмечено выше, протоны входят в состав ядер атомов и не перемещаются при трении. Поскольку обмена атомами не было, количество протонов в шёлке не изменилось (цифра 3).
Таким образом, для первой величины (количество электронов на палочке) соответствует цифра 2, а для второй (количество протонов в шёлке) — цифра 3.
Ответ: 23
Источник: ФИПИ