ID: 00025984
Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и В , несут на себе заряды + q > 0 и –3 q соответственно (см. рисунок). Точка С расположена посередине отрезка АВ . Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно этой ситуации.
1) Сила Кулона, действующая на бусинку в точке А , и сила Кулона, действующая на бусинку в точке В, равны по модулю.
2) Если бусинки соединить проводником, то заряд бусинки в точке А станет отрицательным.
3) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С направлена горизонтально влево.
4) Если бусинки соединить стеклянной незаряженной палочкой, то они будут отталкиваться друг от друга.
5) Если бусинку с зарядом + q заменить на бусинку с зарядом – q , то модуль напряжённости результирующего электростатического поля в точке С увеличится в 2 раза.
Источник: ФИПИ
Бусинка А несёт заряд +q, бусинка В — заряд -3q, точка С лежит точно посередине между ними.
По третьему закону Ньютона силы взаимодействия двух зарядов всегда равны по модулю, независимо от того, что заряды разной величины. Утверждение 1 верно.
Если бусинки соединить проводником, их суммарный заряд q+(-3q)=-2q разделится между ними поровну (бусинки одинаковые) — каждая получит заряд -q, то есть отрицательный. Утверждение 2 верно.
В точке С (посередине) поле от А (положительного заряда слева) направлено прочь от А, то есть вправо. Поле от В (отрицательного заряда справа) направлено К В, то есть тоже вправо. Оба поля складываются в одну сторону — результирующее поле в точке С направлено вправо, а не влево. Утверждение 3 неверно.
Стеклянная палочка — диэлектрик, заряд по ней не перетекает, заряды бусинок остаются разноимёнными (+q и -3q) — они по-прежнему притягиваются, а не отталкиваются. Утверждение 4 неверно.
Изначально поле в С: E_0=\dfrac{kq}{r^2}+\dfrac{k\cdot3q}{r^2}=\dfrac{4kq}{r^2} (оба поля складываются). Если заменить +q на -q: поле от новой бусинки в А теперь направлено К ней (влево), а от В по-прежнему вправо — они теперь вычитаются: E_{нов}=\dfrac{3kq}{r^2}-\dfrac{kq}{r^2}=\dfrac{2kq}{r^2}, то есть вдвое МЕНЬШЕ исходного, а не вдвое больше. Утверждение 5 неверно.