Упражнение 31 1. Отрицательно заряженное тело притягивает подвешенный на шёлковой нити лёгкий шарик. Можно ли утверждать, что шарик заряжен положительно? Ответ обоснуйте. 2. На рисунке 103 изображены электроскоп (рис. 103, а) и электро- метр (рис. 103, б). Объясните устройство и принцип действия каж- дого прибора. Что между ними общего, чем они различаются? 3. При соприкосновении заряженной палочки с электроскопом ему был передан электрический заряд (рис. 104). Определите, каков знак заряда на палочке. Пунктиром показано первоначальное по- ложение листочков электроскопа. 4.1. Предложите опыт, которым можно было бы продемонстриро- вать делимость электрического заряда. 5. Металлический шарик имеет 5. 105 избыточных электронов. Че- му равен его заряд?

1. Ответ

Нельзя утверждать, что шарик заряжен положительно. Отрицательно заряженное тело может притягивать как положительно заряженное тело, так и нейтральное (за счет явления электростатической индукции).

2. Ответ

Электроскоп – это прибор, который позволяет обнаружить наличие электрического заряда на теле. Принцип его действия основан на отталкивании одноименных зарядов. Он состоит из металлического стержня, к которому прикреплены две легкие металлические полоски (листочка). При поднесении заряженного тела к стержню, заряд перераспределяется, и листочки отклоняются друг от друга.

Электрометр – это прибор для измерения разности потенциалов или напряжения. Он также использует принцип отталкивания одноименных зарядов, но имеет шкалу для количественного измерения напряжения. В отличие от электроскопа, электрометр позволяет не только обнаружить заряд, но и измерить его величину.

Общее: Оба прибора предназначены для работы с электрическими зарядами и используют принцип отталкивания одноименных зарядов.

Различия: Электроскоп показывает наличие заряда, а электрометр измеряет его величину.

3. Ответ

Палочка имела отрицательный знак заряда. Поскольку при соприкосновении с электроскопом листочки отклонились, это означает, что электроскоп получил заряд того же знака, что и палочка.

4. Ответ

Для демонстрации делимости электрического заряда можно провести следующий опыт:

1. Зарядить электроскоп, например, прикоснувшись к нему заряженной эбонитовой палочкой. Листочки электроскопа отклонятся на некоторый угол.
2. Разделить заряд электроскопа, коснувшись его другим, незаряженным электроскопом. Часть заряда перейдет на второй электроскоп, и листочки обоих электроскопов отклонятся, но на меньший угол, чем в первом случае.
3. Повторить процесс деления заряда несколько раз, каждый раз касаясь электроскопа новым, незаряженным электроскопом. Угол отклонения листочков будет уменьшаться с каждым разом, показывая, что заряд делится.

5. Ответ

Заряд одного электрона равен \(e = 1.6 \cdot 10^{-19}\) Кл.

Общий заряд шарика:

\[Q = N \cdot e = 5 \cdot 10^5 \cdot 1.6 \cdot 10^{-19} = 8 \cdot 10^{-14}\) Кл\]

Ответ: Q = 8 \(\cdot 10^{-14}\) Кл

Проверка за 10 секунд: Убедитесь, что вы понимаете разницу между электроскопом и электрометром, а также умеете рассчитывать заряд, зная количество избыточных электронов.

Доп. профит: Читерский прием: Всегда помните, что отрицательно заряженное тело может притягивать не только положительно заряженное, но и нейтральное тело. Этот факт часто используется в задачах.