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.
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
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.