Электростатика

Задание №21. Качественная Задача

№2. Задание 21

ID: 00010673

На одну из двух близко расположенных горизонтальных металлических пластин, укреплённых на изолирующих подставках, положили металлический шарик (см. рис.). Когда пластины подсоединили к клеммам высоковольтного выпрямителя, подав на них заряды разных знаков, шарик пришёл в движение. Опираясь на законы электростатики и механики, опишите и объясните движение шарика.

Рисунок к заданию 21 ЕГЭ по физике — Электростатика

Источник: ФИПИ

Решение

Вследствие электризации шарик приобретёт тот же заряд, что и пластина, на которой он лежит, — отрицательный.

Отрицательно заряженный шарик будет отталкиваться от нижней и притягиваться к верхней пластине. Согласно второму закону Ньютона шарик при достаточно сильном электрическом поле (при qE > mg ) приобретёт ускорение, направленное вверх. Он поднимется к положительно заряженной пластине и, коснувшись её, поменяет знак заряда.

В результате он начнёт отталкиваться от верхней пластины и притягиваться к нижней: шарик вернётся к первой пластине и вновь поменяет знак своего заряда на отрицательный. Такое движение вверх-вниз будет повторяться.

Ответ

шарик начнёт двигаться вверх, а затем он будет колебаться между верхней и нижней пластинами.

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электростатика» (8)