ЕГЭ по физике

ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ

Web-репетитор pomogala.ru

ЗАДАНИЕ А11

Задача А11 - это задачка на ЗАКОН КУЛОНА и вообще на ЭЛЕКТРОСТАТИКУ

В природе существует два вида электрических зарядов, которые условно договорились считать положительными и отрицательными. Носителями отрицательного заряда являются электроны. Заряд электрона обозначают –е.
Положительный заряд несут протоны, расположенные в ядре атома. Их заряд обозначают +е.
Численно е равно 1,6 на 10 в минус 19 степени Кулона.

Пример А11-1 (из пособия Грибова)

Задача А 11 по физике

Решение. Разумеется, остался один электрон с зарядом - е. Ответ № 2

Пример А11-2 (из демоварианта 2014 года)

Задача А11 по физике

Решение. На электрометре А было 3 избыточных электрона. На электрометре Б не хватало одного. При соединении их проволокой этот электрон перебежит с А на Б. На А их станет 2 (один отнимется), на Б их станет 0 - полный комплект. Но на этом обмен не закончится. Будут в контакте отрицательно заряженное тело и нейтральное. В этом случае заряд распределяется поровну между двумя телам, на каждом станет по минус 1, по одному отрицательному заряду.
Ответ №2. Можно бы было посчитать чисто математически (-3 +1)/2 = (-2)/2= -1.
Примечание-извинение. Перебегает, конечно, не один электрон, а значительно больший заряд, потому что речь в задаче всё таки идёт о макроскопических телах. Но любой заряд КРАТЕН заряду электрона. Да, они перебегали некоторой группой, взявшись за руки, но правильность рассуждений от этого не меняется.

Большие тела (а не элементарные частицы, типа электрона и протона) тоже бывают электрически заряженными. Их заряд вызван избытком или недостатком электронов, либо их перераспределением по объёму тела. Но в любом случае заряд макроскопического теля кратен заряду электрона.

Электрические заряды взаимодействуют. Одноименные отталкиваются, разноименные - притягиваются. Сила взаимодействия определяется законом Кулона

Закон Кулона

Пример А11-3 (из пособия Грибова)

Задача А11 по физике

Решение. В числителе формулы закона Кулона каждый заряд делают в 3 раза больше, значит их произведение - в 9 раз больше, значит сила взаимодействия, которая уже была 9, увеличится в 9 раз, будет 81. Ответ №4.

Пример А11-4 (из демоварианта 2012 года)

Задача по физике А11

Решение. Очень неплохо рассмотрена задачка вот в этом ролике с Ютуба.

;

Пример А11-5 (из пособия Грибова)

ЕГЭ по физике задача А11

Решение.

Точка 1 имееет некоторый потенциал, больший, чем потенциал точки 2. Электрические потенциалы вполне можно сравнить с потенциальной энергией тела, поднятого над землей. Прикиньте: надо поднять груз с первого на пятый этаж. Есть варианты: в лифте, тащить по лестнице, поднять на верёвке, спущенной из окна пятого этажа, доставить на вертолёте... В каком из этих случаев будет совершена большая работа? Если под работой понимать это слово в бытовом смысле, типа "кто больше вспотеет", то можно поспорить. Но с точки зрения физики мы знаем: РАБОТА - ЭТО ВЕС ГРУЗА УМНОЖИТЬ НА ПЕРЕМЕЩЕНИЕ. А перемещение - это кратчайшее расстояние по прямой между начальной и конечной точкой траектории. Поэтому вне зависимости от формы траектории работа будет совершена одна и та же.
Работа электрического поля - определяется аналогично. Это ЗАРЯД, УМНОЖЕННЫЙ НА РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ. Разность потенциалов между двумя точками всегда одна и та же, по какой траектории не тащи заряд. Поэтому в данном примере правильный ответ №4.

Пример А11-5 (из пособия Грибова)

ЕГЭ по физике задача А11

Решение.

Вспомним само понятие НАПРЯЖЕННОСТЬ ПОЛЯ. Любой электрический заряд создаёт вокруг себя электростатическое поле.Оно невидимо, неозязаемо, не имеет ни запаха ни вкуса.

Электрическое поле

Откуда же мы знаем, что оно есть? А оттуда, что если в это поле внести любой другой электрический заряд, то он начнет двигаться, то есть на него станет действовать сила. Он будет двигаться по линиям напряженности, которые изображены на картнике сверху. В сторону от положительного к отрицательному.
Силовая характеристика электрического поля (насколько сильное данное электрическое поле) называется напряженностью

Напряженность

Напряженность - векторная величина, направление её принято при таком условии, что пробный заряд - положительный.
А что если электрическое поле создаётся не одним зарядом, а несколькими, двумя, например. Тогда напряжённости их складываюся по правилу сложения векторов.

Теперь к рисуночку. В точку В, кторая посередине, для замера напряжённости поместили какой-то единичный положительный заряд. Он стал отталкиваться от заряда точки А (тоже положительного) с силой, предположим, F. Но он в то же время притягивается к заряду точки С с силой 2F (потому что в точке С заряд -2q). Итого суммарная сила на этот пробный заряд 3F. Чтобы, как требуется по условию задачи, напряженность удвоилась, надо, чтобы сила, действующая на заряд удвоилась, ведь сам-то пробный заряд останется тем же самым. Значит надо, чтобы сила была не 3F, а 6F. Такая сила получится, если в точку С поместить заряд -5q. Правильный ответ № 1.

Пример А11-5 (из пособия Грибова)

ЕГЭ по физике задача А11

Решение.

Здесь надо знать следующее. Электрические заряды всегда рапределяются по поверхности металлического проводника, даже если бы он был не полый, а весь металлический, в том числе и внутри. Это, как если бы дети, которые ненавидят друг дружку и стремятся быть друг от друга как можно дальше - оказались в одной комнате. Они бы прижались к стенкам, а посередине комнаты оказалась пустота. Зато по поверхности проводника заряды распределяются равномерно, образуют так называемую ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ, то есть такую, у которой потенциалы всех точек одинаковы. Вот вам и ответ на вопрос, №3. То, что нарисована замысловатая стреловидная штуковина - не имеет никакого значения, мог бы быть шар, куб, что угодно...

<<<Назад, к задаче А10 | Разбираем далее задачу А12 >>>

В начало страницы