ЕГЭ
КАРТОЧКИ
ТЕСТЫ
Главная
Курсы
Куратор
Подписка
14. Электродинамика: анализ физических процессов: #217006
Два незаряженных стеклянных кубика $1$ и $2$ сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряженность которого направлена горизонтально вправо, как показано в верхней части рисунка. Затем кубики раздвинули и уже потом убрали электрическое поле (нижняя часть рисунка).
Выберите из предложенного перечня те утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных исследований, и укажите их номера.
$1)$ После того как кубики раздвинули, заряд первого кубика оказался отрицателен, заряд второго — положителен.
$2)$ После помещения в электрическое поле электроны из первого кубика стали переходить во второй.
$3)$ После того как кубики раздвинули, заряды обоих кубиков остались равными нулю.
$4)$ До разделения кубиков в электрическом поле левая поверхность $1$-го кубика была заряжена отрицательно.
$5)$ До разделения кубиков в электрическом поле правая поверхность $2$-го кубика была заряжена отрицательно.
$1)$ Стекло относится к диэлектрикам, в которых возникающая во внешнем электрическом поле поляризация вызывается в основном ориентацией полярных молекул или наведенной поляризацией неполярных молекул, а не переносом свободных зарядов (электронов). Формула для поверхностного связанного заряда при поляризации задается как
$$\sigma_b=P\cdot n$$
$2)$ При внешнем поле $\vec{E},$ направленном вправо, в каждом кубике возникает поляризация $P$ вправо, вследствие чего на левой поверхности появляется отрицательный связанный заряд, а на правой поверхности — положительный. Это записывается как
$$\sigma_b^{\text{левая}}<0,\ \sigma_b^{\text{правая}}>0$$
$3)$ При соприкосновении кубиков соседние поверхности $($правая поверхность кубика $1$ и левая поверхность кубика $2 )$ имеют противоположные знаки связанных зарядов, но при этом свободный перенос зарядов отсутствует $($см. пункт $1).$ После того как кубики раздвинули и затем убрали внешнее поле, поляризация исчезает и связанные заряды исчезают, суммарный заряд каждого кубика остается нулевым. Это выражается как
$$Q_1=Q_2=0$$
$4)$ Для кубика $1,$ находящегося слева при поле, направленном вправо, левая поверхность приобретает отрицательный связанный заряд, поэтому утверждение о зарядке левой поверхности кубика $1$ верно. Формально:
$$\sigma_b^{(1,\text{левая})}<0$$
$5)$ Для кубика $2,$ находящегося справа, левая поверхность будет отрицательной, а правая — положительной, поэтому утверждение о том, что правая поверхность кубика $2$ была заряжена отрицательно, неверно. Формально:
$$\sigma_b^{(2,\text{правая})}>0$$
20
