Задание 14 ЕГЭ по физике · задача AFC0C2
|
|
Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и B , несут на себе заряды + q > 0 и - 2 q соответственно (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этой ситуации.
| 1) | На бусинку А со стороны бусинки В действует сила Кулона, направленная горизонтально влево. | |
| 2) | Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С направлена горизонтально вправо. | |
| 3) | Модули сил Кулона, действующих на бусинки, одинаковы. | |
| 4) | Если бусинки соединить медной проволокой, они будут притягивать друг друга. | |
| 5) | Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды станут равными. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 23 (верны: 2, 3)
Разбор
Привет! Давай разберём эту задачу шаг за шагом. Тема электростатики иногда кажется запутанной из-за невидимых полей и сил, но если рисовать векторы, всё становится на свои места.
У нас есть две бусинки: в точке А заряд +q, в точке В заряд -2q. Точка С находится ровно посередине между ними (это видно по клеточкам на рисунке).
Давай проверим каждое утверждение:
1) На бусинку А со стороны бусинки В действует сила Кулона, направленная горизонтально влево.
Заряды разноимённые (+q и -2q), значит, они притягиваются. Бусинка В тянет бусинку А к себе, то есть вправо. Утверждение неверно.
2) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С направлена горизонтально вправо.
Вспомним правило: вектор напряжённости поля от положительного заряда направлен от него, а от отрицательного — к нему.
В точке С поле от заряда А (+q) направлено вправо (от А). Поле от заряда В (-2q) тоже направлено вправо (к В). Оба вектора смотрят вправо, значит, их сумма (результирующая напряжённость) тоже направлена вправо. Утверждение верно.
3) Модули сил Кулона, действующих на бусинки, одинаковы.
По третьему закону Ньютона силы взаимодействия двух тел равны по модулю и противоположны по направлению. Сила, с которой А действует на В, равна силе, с которой В действует на А. Это также следует из закона Кулона: $F = k\dfrac{|q_1|\,|q_2|}{r^{2}}$. Утверждение верно.
4) Если бусинки соединить медной проволокой, они будут притягивать друг друга.
Медь — проводник. Если соединить бусинки, заряды перераспределятся. Суммарный заряд: $+q + (-2q) = -q$. Так как бусинки одинаковые, заряд разделится поровну: по $-0{,}5q$ на каждой. Теперь обе бусинки заряжены отрицательно, значит, они будут отталкиваться. Утверждение неверно.
5) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды станут равными.
Стекло — диэлектрик (изолятор). Заряды по нему не перетекают. Заряды бусинок останутся прежними (+q и -2q). Утверждение неверно.
Итак, правильные утверждения — 2 и 3. Ты отлично справишься с такими заданиями, главное — не спешить и аккуратно применять базовые правила!
У нас есть две бусинки: в точке А заряд +q, в точке В заряд -2q. Точка С находится ровно посередине между ними (это видно по клеточкам на рисунке).
Давай проверим каждое утверждение:
1) На бусинку А со стороны бусинки В действует сила Кулона, направленная горизонтально влево.
Заряды разноимённые (+q и -2q), значит, они притягиваются. Бусинка В тянет бусинку А к себе, то есть вправо. Утверждение неверно.
2) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С направлена горизонтально вправо.
Вспомним правило: вектор напряжённости поля от положительного заряда направлен от него, а от отрицательного — к нему.
В точке С поле от заряда А (+q) направлено вправо (от А). Поле от заряда В (-2q) тоже направлено вправо (к В). Оба вектора смотрят вправо, значит, их сумма (результирующая напряжённость) тоже направлена вправо. Утверждение верно.
3) Модули сил Кулона, действующих на бусинки, одинаковы.
По третьему закону Ньютона силы взаимодействия двух тел равны по модулю и противоположны по направлению. Сила, с которой А действует на В, равна силе, с которой В действует на А. Это также следует из закона Кулона: $F = k\dfrac{|q_1|\,|q_2|}{r^{2}}$. Утверждение верно.
4) Если бусинки соединить медной проволокой, они будут притягивать друг друга.
Медь — проводник. Если соединить бусинки, заряды перераспределятся. Суммарный заряд: $+q + (-2q) = -q$. Так как бусинки одинаковые, заряд разделится поровну: по $-0{,}5q$ на каждой. Теперь обе бусинки заряжены отрицательно, значит, они будут отталкиваться. Утверждение неверно.
5) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды станут равными.
Стекло — диэлектрик (изолятор). Заряды по нему не перетекают. Заряды бусинок останутся прежними (+q и -2q). Утверждение неверно.
Итак, правильные утверждения — 2 и 3. Ты отлично справишься с такими заданиями, главное — не спешить и аккуратно применять базовые правила!