Задание №19 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Что произойдёт с листочками заряженного электроскопа
(см. рисунок), если к шарику электроскопа поднести (не касаясь шарика) незаряженную металлическую палочку? Объясните, почему.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
Для объяснения поведения листочков электроскопа воспользуемся знаниями о строении проводников и явлении электростатической индукции.
1. Явление электростатической индукции. Металлическая палочка является проводником, то есть содержит большое количество свободных носителей заряда (электронов). Когда мы подносим её к заряженному шарику электроскопа, под действием электрического поля электроскопа в палочке происходит перераспределение зарядов. На ближайшем к шарику конце палочки индуцируется (собирается) заряд противоположного знака, а на дальнем — заряд того же знака, что и у электроскопа.
2. Взаимодействие зарядов. Индуцированный на ближнем конце палочки заряд (противоположный заряду электроскопа) создаёт своё электрическое поле. Это поле начинает действовать на свободные заряды самого электроскопа. В результате часть электрического заряда электроскопа перемещается с листочков вверх, к шарику, так как он притягивается к наведённому заряду на палочке.
3. Изменение угла расхождения. Поскольку часть заряда ушла с листочков на шарик, величина заряда на самих листочках уменьшилась. Сила электростатического отталкивания между листочками прямо пропорциональна величине их зарядов. Следовательно, при уменьшении заряда сила отталкивания ослабевает, и листочки электроскопа немного опустятся (угол их расхождения уменьшится).
Стоит отметить, что данный эффект не зависит от знака исходного заряда электроскопа (положительный он или отрицательный), так как в любом случае на ближайшем конце палочки возникнет притягивающий заряд, который «оттянет» часть заряда с листочков на шарик.
Ответ: Листочки электроскопа немного опустятся (угол их расхождения уменьшится).
Источник: ФИПИ