Электростатика — Задание 11 ЕГЭ по физике №00025818

Пока шарики не соприкасаются, они взаимодействуют по закону Кулона с силой $F_1=\dfrac{k|q_1||q_2|}{r^2}$, где $|q_1|=2$ нКл, $|q_2|=6$ нКл.

Когда одинаковые по размеру шарики соприкасаются, их общий заряд делится между ними поровну — заряд сохраняется, а из-за симметрии шариков он распределяется одинаково. Суммарный заряд с учётом знаков: $q_1+q_2=2+(-6)=-4$ нКл, значит на каждом шарике после контакта окажется по $q'=\dfrac{-4}{2}=-2$ нКл.

После того как шарики раздвинули на прежнее расстояние, сила взаимодействия: $F_2=\dfrac{k|q'||q'|}{r^2}=\dfrac{k\cdot2\cdot2}{r^2}$.

Сравним силы через произведения зарядов, ведь $k$ и $r^2$ не изменились: было $|q_1 q_2|=2\cdot6=12$, стало $|q' q'|=2\cdot2=4$.

$$\dfrac{F_1}{F_2}=\dfrac{12}{4}=3$$

Сила взаимодействия уменьшилась в 3 раза.