Задание 14 ЕГЭ по физике: Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого… | Global EE
№2. Задание 14
ID: 00010628
Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, поместили в однородное электрическое поле напряжённостью Е.
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие результаты воздействия этого поля на металлическое тело.
1) Напряжённость электрического поля снаружи тела вблизи точки С не равна нулю.
2) Потенциал в точке В больше потенциала в точке D.
3) Концентрация свободных электронов в точке С наименьшая.
4) В точке D индуцируется отрицательный заряд.
5) В точке А индуцируется положительный заряд.
Источник: ФИПИ
Решение
При внесении металлического тела в электрическое поле свободные электроны начинают двигаться противоположно вектору \vec{E} (так как заряд электрона отрицателен). Происходит электростатическая индукция: на одном конце тела накапливается отрицательный заряд (точка B), на другом — положительный (точка C).
Утверждение 1: напряжённость поля снаружи тела вблизи точки C не равна нулю.
Внутри проводника поле равно нулю (E_{внутри} = 0), так как внутренние заряды компенсируют внешнее поле. Снаружи — поле не равно нулю. Утверждение верное.
Утверждение 2: потенциал в точке B больше, чем в точке D.
Поверхность металлического проводника является эквипотенциальной: потенциал во всех точках поверхности одинаков. Утверждение неверное.
Утверждение 3: концентрация свободных электронов в точке C наименьшая.
Электроны переместились к точке B (к отрицательному полюсу). В точке C скопился нескомпенсированный положительный заряд — значит, электронов там меньше всего. Утверждение верное.
Утверждения 4 и 5 — неверные: в точке D не индуцируется отрицательный заряд, а в точке A — не положительный (индукция происходит на концах, вдоль поля, а не в точках A и D).
