14. Электродинамика: анализ физических процессов: #216777

$1)$ Неверно. Стекло является диэлектриком, поэтому при соединении бусинок стеклянной палочкой перераспределения зарядов через палочку не произойдет: заряды останутся $+q$ и $-3q.$ Заряды противоположного знака притягиваются, следовательно, бусинки будут притягиваться.

$2)$ Неверно. Между зарядами $+q$ и $-3q$ действует сила притяжения. Если принять, что $A$ слева, а $B$ справа, то на $B$ со стороны $A$ направлена сила влево, а не вправо.

$3)$ Верно. По закону Кулона модуль силы между двумя точечными зарядами равен $$F=k\dfrac{|q_1q_2|}{r^2}$$ и по третьему закону Ньютона силы, действующие на каждое из тел, равны по модулю. Следовательно, модули сил на $A$ и на $B$ одинаковы.

$4)$ Верно. При металлическом соединении заряд может перераспределиться по проводнику. Общий заряд системы равен

$$q_{\text{общ}}=+q+(-3q)=-2q$$

После установления электростатического равновесия заряды на двух одинаковых изолированных шариках станут равными, то есть каждому достанется

$$q_{\text{конеч}}=\dfrac{q_{\text{общ}}}{2}=\dfrac{-2q}{2}=-q$$

Значит заряд левого (первого) шарика станет отрицательным.

$5)$ Верно. Пусть расстояние между $A$ и $B$ равно $d.$ Тогда расстояние от $C$ до каждого шарика равно $d/2.$ Поле от положительного заряда $+q$ в точке $C$ направлено от $A$ к $C,$ то есть вправо; поле от отрицательного заряда $-3q$ в точке $C$ направлено к заряду $-3q,$ то есть также вправо. Модули полей равны

$$E_A=k\dfrac{q}{(d/2)^2}=4k\dfrac{q}{d^2}$$

$$E_B=k\dfrac{3q}{(d/2)^2}=12k\dfrac{q}{d^2}$$

поэтому результирующее поле равно

$$E_{\text{рез}}=E_A+E_B=16k\dfrac{q}{d^2}$$ направлено вправо.