Электростатика — Задание 14 ЕГЭ по физике №00005622 | Global EE
Электростатика — Задание 14 ЕГЭ по физике №00005622
№2. Задание 14
ID: 00005622
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) Модули сил Кулона, действующих на бусинки, одинаковы.
2) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды станут равными.
3) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С направлена горизонтально вправо.
4) Если бусинки соединить медной проволокой, они будут притягивать друг друга.
5) На бусинку А со стороны бусинки В действует сила Кулона, направленная горизонтально влево.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
$q_A = +q$, $q_B = -2q$ — заряды бусинок в точках A и B.
Найти:
верные утверждения.
Решение:
Утверждение 1. Модули сил Кулона одинаковы.
По третьему закону Ньютона, тела действуют друг на друга с равными по модулю и противоположными по направлению силами:
$$|F_{A \to B}| = |F_{B \to A}| = k\frac{|q_A||q_B|}{r^2}$$
Утверждение верно.
Утверждение 2. Стеклянная палочка — диэлектрик, она не перераспределяет заряды. Заряды останутся прежними.
Утверждение неверно.
Утверждение 3. Напряжённость поля в точке C (между бусинками).
Вектор $\vec{E}$ от положительного заряда $+q$ направлен от него — вправо (в сторону точки C).
Вектор $\vec{E}$ от отрицательного заряда $-2q$ направлен к нему — тоже вправо (к точке B).
Оба вектора направлены вправо, суммарный вектор направлен вправо.
Утверждение верно.
Утверждение 4. При соединении медной проволокой (проводник) суммарный заряд:
$$q_{\Sigma} = q + (-2q) = -q$$
Он распределяется поровну: каждая бусинка получает $-\dfrac{q}{2}$. Одинаковые по знаку заряды отталкиваются.
Утверждение неверно.
Утверждение 5. Разноимённые заряды притягиваются: бусинка A ($+q$) притягивается к бусинке B ($-2q$) — сила направлена вправо (к B), а не влево.
Утверждение неверно.
