Электростатика — Задание 14 ЕГЭ по физике №00004201 | Global EE
Электростатика — Задание 14 ЕГЭ по физике №00004201
№2. Задание 14
ID: 00004201
Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и В, несут на себе заряды +q > 0 и -2q соответственно (см. рисунок).
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этой ситуации.
1) Модуль силы Кулона, действующей на бусинку А, в 2 раза меньше модуля силы Кулона, действующей на бусинку В.
2) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды не изменятся.
3) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С направлена горизонтально влево.
4) Если бусинки соединить медной проволокой, они будут отталкивать друг друга.
5) На бусинку А со стороны бусинки В действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
заряд бусинки A: $q_A = +Q$; заряд бусинки Б: $q_B = -2Q$; бусинки закреплены в точках A и B
Найти:
верные утверждения
Решение:
Утверждение 1. По третьему закону Ньютона силы взаимодействия двух тел равны по модулю. Сила Кулона на A равна силе на Б:
$$F = k\frac{|q_A||q_B|}{r^2}$$
Утверждение неверное — силы равны, а не отличаются в 2 раза.
Утверждение 2. Стекло — диэлектрик. Свободные заряды через диэлектрик не перетекают, поэтому заряды бусинок не изменятся. Утверждение верное.
Утверждение 3. Точка C расположена между бусинками (на оси AB). Положительный заряд A создаёт поле, направленное от A вправо (к C и далее). Отрицательный заряд Б создаёт поле, направленное к нему (тоже вправо — от C к Б). Оба поля в точке C направлены вправо, значит результирующее поле — вправо, а не влево. Утверждение неверное.
Утверждение 4. Медь — проводник. При соединении произойдёт перераспределение зарядов. Суммарный заряд:
$$q_\text{сум} = +Q + (-2Q) = -Q$$
На каждой бусинке: $q = -\frac{Q}{2}$. Оба заряда отрицательные — одноимённые заряды отталкиваются. Утверждение верное.
Утверждение 5. Сила, действующая на заряд A от поля заряда Б: бусинка Б отрицательная, её поле направлено к ней (от A к Б), то есть горизонтально вправо. Заряд A положительный, значит сила совпадает с вектором напряжённости — направлена вправо. Утверждение верное.
**
