2.2. Взаимодействие электрических зарядов

Краткая теория по теме «Взаимодействие электрических зарядов»

Заряженные тела взаимодействуют друг с другом. Разноименно заряженные тела отталкиваются, одноименно заряженные тела притягиваются. 

Решение заданий Открытого банка заданий ФИПИ

1. К двум заряженным шарикам, подвешенным на изолирующих нитях, подносят отрицательно заряженную эбонитовую палочку. В результате положение шариков изменяется так, как показано на рисунке (пунктирными линиями указано первоначальное положение нитей).

Это означает, что

1) оба шарика заряжены положительно
2) оба шарика заряжены отрицательно
3) первый шарик заряжен положительно, а второй – отрицательно
4) первый шарик заряжен отрицательно, а второй – положительно

Нажмите, чтобы увидеть решение

Шарик №1 отталкивается от отрицательно заряженной палочки, значит он также заряжен отрицательно. Шарик №2 притягивается к отрицательно заряженной палочке, значит он заряжен положительно.

Ответ: 4

[свернуть]

2. К двум заряженным шарикам, подвешенным на изолирующих нитях, подносят положительно заряженную стеклянную палочку. В результате положение шариков изменяется так, как показано на рисунке (пунктирными линиями указано первоначальное положение).

Это означает, что

1) оба шарика заряжены положительно
2) оба шарика заряжены отрицательно
3) первый шарик заряжен положительно, а второй – отрицательно
4) первый шарик заряжен отрицательно, а второй – положительно

Нажмите, чтобы увидеть решение

Первоначально шарики отталкивались, значит они заряжены одинаково. При поднесении положительно заряженной пластины, они начинают притягиваться к ней, значит оба шарика заряжены отрицательно.

Ответ: 2

[свернуть]

3. На рисунке изображены точечные заряженные тела. Все тела имеют одинаковый положительный заряд. Каковы модуль и направление равнодействующей силы, действующей на заряд А со стороны зарядов Б и В?

1) F = FБ+FВ; направление 1
2) F = FБ+FВ; направление 2
3) F = FБ – FВ; направление 1
4) F = FБ – FВ; направление 2

Нажмите, чтобы увидеть решение

На заряд А действуют две силы, направленные в одну сторону. Это сила FБ  — сила с которой заряд А отталкивается от заряда Б, она направлена влево (направление 1). Вторая сила — это сила FВ — сила с которой заряд А отталкивается от заряда В, она также направлена влево (направление 1). Так как силы направлены одинаково, значит и равнодействующая этих сил будет направлена также как и эти силы — в направлении 1.

Ответ: 1

[свернуть]

4. Два лёгких одинаковых шарика, заряды которых равны по модулю, подвешены на шелковых нитях. Заряд одного из шариков (–q < 0) указан на рисунках. Какой(-ие) из рисунков соответствует(-ют) ситуации, когда заряд второго шарика отрицателен?

1) только А
2) только Б
3) только В
4) А и В

Нажмите, чтобы увидеть решение

Если заряд второго шарика отрицателен, то шарики должны отталкиваться, что соответствует ситуации А. В ситуации Б шарики притягиваются, значит второй шарик заряжен положительно. Последняя ситуация невозможна, поскольку, если второй шарик взаимодействует с первым и отталкивается от него, то на первый шарик также действует некоторая сила, которая должна выводить его из положения равновесия и он должен отклоняться.

Ответ: 1

[свернуть]

5. Шёлковая нить с висящим на ней металлическим шариком отклонилась от вертикали на угол α под действием отрицательно заряженного пластмассового шарика, расположенного на изолирующей стойке. На основании рисунка можно утверждать, что металлический шарик

1) заряжен положительно
2) не заряжен
3) заряжен отрицательно
4) заряжен, но однозначно определить его знак невозможно

Нажмите, чтобы увидеть решение

Так как металлический шарик отклоняется от отрицательно заряженного пластмассового шарика, то металлический шарик также заряжен отрицательно, поскольку отталкиваются одноименно заряженные тела.

Ответ: 3

[свернуть]

6. Два точечных заряда будут отталкиваться друг от друга, если заряды

1) одинаковы по знаку и любые по модулю
2) одинаковы по знаку и обязательно одинаковы по модулю
3) различны по знаку и любые по модулю
4) различны по знаку, но обязательно одинаковы по модулю

Нажмите, чтобы увидеть решение

Два ЛЮБЫХ точечных заряда, одинаковых по знаку будут всегда отталкиваться.

Ответ: 1

[свернуть]

7. На рисунке изображены точечные заряженные тела. Тела А и В имеют одинаковый отрицательный заряд, а тело Б равный им по модулю положительный заряд. Каковы модуль и направление равнодействующей силы, действующей на заряд А со стороны зарядов Б и В?

1) F = FБ FВ; направление 1
2) F = FБ FВ; направление 2
3) F = FБ – FВ; направление 1
4) F = FБ – FВ; направление 2

Нажмите, чтобы увидеть решение

На заряд А действуют две силы, направленные в противоположные стороны. Это сила FБ  — сила с которой заряд А притягивается к заряду Б, она направлена вправо (направление 2). Вторая сила — это сила FВ — сила с которой заряд А отталкивается от заряда В, она направлена влево (направление 1). Так как силы направленны противоположно, то их равнодействующая будет направлена в сторону действия большей силы и равна разности этих сил (из большей вычитаем меньшую). Сила взаимодействия точечных зарядов зависит от расстояния, чем больше расстояние, тем меньше сила. Заряд А расположен дальше от заряда В, по сравнению с зарядом Б, значит FБ FВ, т.е. равнодействующая направлена в сторону действия силы FБ

Ответ: 4

[свернуть]

8. На рисунке показаны направления сил взаимодействия электрического заряда q1 с положительным электрическим зарядом q2. Каков знак заряда q1?

1) положительный
2) отрицательный
3) заряд равен нулю
4) знак заряда может быть как положительным, так и отрицательным

Нажмите, чтобы увидеть решение

Заряды $q_1$ и $q_2$ отталкиваются, значит, заряды одноименные, т.е. заряд $q_1$ — также положительный.

Ответ: 1

[свернуть]

9. Маленькая капля масла падает под действием силы тяжести. Приблизившись к находящей под ней отрицательно заряженной пластине, капля постепенно останавливается и в какой-то момент зависает над пластиной. Каков знак заряда капли?

1) отрицательный
2) положительный
3) капля может иметь заряд любого знака
4) капля не имеет заряда

Нажмите, чтобы увидеть решение

Капля движется под действием силы тяжести, которая как известно направлена вниз. Для того чтобы капля остановилась, необходимо, чтобы силе тяжести противодействовала другая сила, направленная вверх. Этой силой является сила взаимного отталкивания капли и отрицательно заряженной пластине, которая появляется в результате взаимодействия одноименно заряженных тел. Значит, капля заряжена отрицательно.

Ответ: 1

[свернуть]

10. На рисунке изображены точечные заряженные тела. Все тела имеют одинаковый положительный заряд. Каковы модуль и направление равнодействующей силы, действующей на заряд Б со стороны зарядов А и В?

1) F = F А+F В; направление 1
2) F = F А+F В; направление 2
3) F = FВ – FА; направление 1
4) F = FВ – FА; направление 2

Нажмите, чтобы увидеть решение

На заряд Б действуют две силы, направленные в противоположные стороны. Это сила FА  — сила с которой заряд Б отталкивается от заряда А, она направлена вправо (направление 2). Вторая сила — это сила FВ — сила с которой заряд Б отталкивается от заряда В, она направлена влево (направление 1). Так как силы направлены противоположно, то их равнодействующая будет направлена в сторону действия большей силы и равна разности этих сил (из большей вычитаем меньшую). Сила взаимодействия точечных зарядов зависит от расстояния, чем больше расстояние, тем меньше сила. Заряд А расположен дальше от заряда Б, по сравнению с зарядом В, значит FВ FБ, т.е. равнодействующая направлена в сторону действия силы FВ

Ответ: 3

[свернуть]

11. Отрицательно заряженное тело отталкивает подвешенный на нити лёгкий шарик из алюминиевой фольги.  Заряд шарика может быть:

А. положителен
Б. отрицателен
В. равен нулю

Верными являются утверждения:

1) только Б
2) Б и В
3) А и В
4) только В

Нажмите, чтобы увидеть решение

Отрицательно заряженное тело может отталкивать только другое отрицательно заряженное тело, значит, шарик заряжен отрицательно.

Ответ: 1

[свернуть]

12. К двум заряженным шарикам, подвешенным на изолирующих нитях, подносят положительно заряженный шар на изолирующей ручке. В результате положение шариков изменяется так, как показано на рисунке (пунктирными линиями указано первоначальное положение).

Это означает, что

1) оба шарика заряжены отрицательно
2) оба шарика заряжены положительно
3) первый шарик заряжен положительно, а второй – отрицательно
4) первый шарик заряжен отрицательно, а второй – положительно

Нажмите, чтобы увидеть решение

Положительно заряженный шарик на ручке притягивает шарик №2 и отталкивает шарик №1, значит шарик №2 заряжен отрицательно, а шарик №1 — положительно.

Ответ: 3

[свернуть]

13. К подвешенному на тонкой нити отрицательно заряженному шарику А поднесли, не касаясь, шарик Б. Шарик А отклонился, как показано на рисунке.При этом шарик Б

 

1) имеет отрицательный заряд
2) имеет положительный заряд
3) может быть не заряжен
4) может иметь как положительный, так и отрицательный заряды

Нажмите, чтобы увидеть решение

Отрицательно заряженное тело может отталкивать только другое отрицательно заряженное тело, значит, шарик заряжен отрицательно.

Ответ: 1

[свернуть]

14. Опоздавший на урок ученик, войдя в класс, увидел результат уже проведённой физической демонстрации: на столе были установлены два штатива с подвешенными к ним на шёлковых нитях лёгкими бумажными гильзами, которые располагались так, как показано на рисунке. Какое предположение об электрических зарядах этих гильз будет справедливо, если основываться на расположении гильз друг относительно друга?

1) гильзы имеют одноимённые заряды
2) одна гильза не заряжена, а другая заряжена
3) гильзы имеют разноимённые заряды
4) гильзы не заряжены

Нажмите, чтобы увидеть решение

Согласно рисунку гильзы отталкиваются. Это означает, что они заряжены одноименно, но наверняка сказать какие именно заряды у гильз — положительные или отрицательные, нельзя.

Ответ: 1

[свернуть]

15. Какое утверждение о взаимодействии трех изображенных на рисунке заряженных частиц является правильным?

1) 1 и 2 отталкиваются, 2 и 3 притягиваются, 1 и 3 отталкиваются
2) 1 и 2 притягиваются, 2 и 3 отталкиваются, 1 и 3 отталкиваются
3) 1 и 2 отталкиваются, 2 и 3 притягиваются, 1 и 3 притягиваются
4) 1 и 2 притягиваются, 2 и 3 отталкиваются, 1 и 3 притягиваются

Нажмите, чтобы увидеть решение

Заряды 1 и 2 разноименные — они притягиваются. Заряды 2 и 3 одноименные — они отталкиваются. Заряды 1 и 3 разноименные — они притягиваются.

Ответ: 4

[свернуть]

16. Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.

К висящей на нити эбонитовой палочке подносят, не касаясь ее, отрицательно заряженный шёлковый платок. При этом палочка начинает (А)__________ (см. рис.).

Это объясняется явлением (Б)__________.  Такой характер  взаимодействия присущ (В)__________ заряженным телам, следовательно, эбонитовая палочка имеет (Г)__________ заряд.

Список слов и словосочетаний:

1) магнитное взаимодействие
2) взаимодействие заряженных тел
3) положительный
4) отрицательный
5) одноимённо
6) разноимённо
7) совершать колебания
8) отталкиваться от платка

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Нажмите, чтобы увидеть решение

К висящей на нити эбонитовой палочке подносят, не касаясь ее, отрицательно заряженный шёлковый платок. При этом палочка начинает отталкиваться от платка (8) (это следует из рисунка).

Это объясняется явлением взаимодействия заряженных тел (2).  Такой характер  взаимодействия присущ одноименно (5) заряженным телам, следовательно, эбонитовая палочка имеет отрицательный (4) заряд.

Ответ: 8254

[свернуть]

17. Учитель на уроке, используя палочку и два лоскутка одной и той же ткани,  последовательно провёл опыты по электризации. Описание действий учителя представлены в таблице.

Опыт 1.

После трения лоскутков ткани
о палочку наблюдается взаимное отталкивание лоскутков 

Опыт 2.

После трения палочки о ткань наблюдается взаимное притяжение между палочкой и тканью

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.

1) При трении электризуется только ткань.
2) И палочка, и ткань электризуются при трении.
3) При трении ткань приобретает положительный заряд.
4) При трении палочка и ткань приобретают разные по знаку заряды.
5) Электризация связана с перемещением протонов с одного тела на другое.

Нажмите, чтобы увидеть решение

По результатам первого опыта можно сделать вывод, два куска ткани наэлектризованы, причем одноименным зарядом, так как наблюдается отталкивание. Палочка также наэлектризовалась в результате трения, причем заряды палочки и ткани разные. На основании этого можно сделать вывод, что утверждения 2 и 4 правильные, а утверждение 1 не верно. 

Утверждение 3 — неверно. Установить знак заряда палочки можно по ее взаимодействию с положительно заряженным телом, поскольку нам неизвестен заряд ткани, то судить о том каков знак заряда палочки мы не можем.

Утверждение 5 — неверно. Проведенные опыты не позволяют судить о том какие частицы покидали одно тело и переходили на другое. 

Ответ: 24

[свернуть]

Скачать файл с заданиями открытого банка ФИПИ Взаимодействие электрических зарядов (1978 Загрузок )