Задание 14 ЕГЭ по физике: Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого…
№2. Задание 14
ID: 00025980
Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, поместили в однородное электрическое поле напряжённостью \overset{\to}{E} . Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие результаты воздействия этого поля на металлическое тело.
1) Напряжённость электрического поля в точке D не равна нулю.
2) Потенциалы в точках А и С равны.
3) Концентрация свободных электронов в точке В наибольшая.
4) В точке А индуцируется положительный заряд.
5) В точке D индуцируется отрицательный заряд.
Источник: ФИПИ
Решение
Незаряженное металлическое тело поместили в однородное поле, направленное слева направо. Свободные электроны смещаются против поля — то есть к левому краю тела (точка B), оставляя правый край с недостатком электронов.
Точка D лежит внутри тела, в толще металла. В равновесии поле внутри проводника всегда равно нулю — заряды на поверхности успевают полностью скомпенсировать внешнее поле изнутри. Утверждение 1 (поле в D не равно нулю) неверно.
Весь проводник в равновесии — единая эквипотенциальная поверхность, поэтому потенциалы в А и С (обе точки на поверхности тела) одинаковы. Утверждение 2 верно.
Электроны смещаются именно к краю B (туда, куда указывает сила, противоположная полю) — там их концентрация на поверхности наибольшая. Утверждение 3 верно.
Точка А — наверху, посередине тела, там, где поверхность практически параллельна полю: наведённого заряда там почти нет, ни положительного, ни отрицательного. Утверждение 4 неверно.
Точка D находится внутри металла, а не на поверхности — а заряд проводника лежит только на поверхности, внутри его нет. Утверждение 5 неверно.
Ответ
23