Global EE

Электростатика — Задание 14 ЕГЭ по физике №00013160

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Электростатика

№2. Задание 14

ID: 00013160

Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, поместили в однородное электрическое поле напряжённостью E. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие результаты воздействия этого поля на металлическое тело.

Рисунок к заданию 14 ЕГЭ по физике — Электростатика

1) Потенциалы в точках А и С равны.

2) В точке А индуцируется положительный заряд.

3) Напряжённость электрического поля в точке D не равна нулю.

4) В точке D индуцируется отрицательный заряд.

5) Концентрация свободных электронов в точке В наибольшая.

Источник: ФИПИ

Решение

При помещении металлического тела в внешнее электрическое поле происходит электростатическая индукция: свободные электроны смещаются против направления $\vec{E}$, накапливаясь на одной стороне (левой — точка Б), оставляя правую сторону с избытком положительного заряда.

Утверждение 1 (потенциалы в A и C равны) — верно.

Поверхность проводника является эквипотенциальной. Если бы потенциалы в двух точках поверхности были различны, возник бы ток — но металл в статике тока не проводит. Значит, $\varphi_A = \varphi_C$.

Утверждение 2 (в точке A индуцируется положительный заряд) — неверно.

Суммарный заряд тела равен нулю. Тело наэлектризовалось (перераспределение зарядов), но не зарядилось. Говорить об «индуцированном положительном заряде» в конкретной точке A неточно — суммарный заряд всего тела равен нулю.

Утверждение 3 (напряжённость в точке D не равна нулю) — неверно.

Внутри проводника напряжённость электрического поля всегда равна нулю:

$$E_{\text{внутри}} = 0$$

Утверждение 4 (в точке D индуцируется отрицательный заряд) — неверно.

Точка D — внутри тела. Внутри проводника заряд не скапливается.

Утверждение 5 (концентрация свободных электронов в точке Б наибольшая) — верно.

Поле $\vec{E}$ действует на электроны силой, направленной против поля. Электроны смещаются на левую сторону тела (точка Б), создавая там избыток отрицательного заряда. Концентрация свободных электронов у точки Б действительно наибольшая.

Ответ

15

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электростатика» (8)