2. Как изменяется напряженность электрического поля внутри металлической сферы, которая находится во внешнем однородном

  • 41
2. Как изменяется напряженность электрического поля внутри металлической сферы, которая находится во внешнем однородном электрическом поле напряженностью Е? а) Она изменяется линейно от нуля в центре сферы до Е на ее поверхности. б) Она постоянна и равна Е. в) Она постоянна и равна нулю. г) Она изменяется как 1/r^2, где r - расстояние от центра сферы. д) Среди перечисленных ответов нет правильного.

3. Если расстояние между двумя положительными зарядами увеличилось в 2 раза, как изменится сила их электростатического взаимодействия? а) Она увеличится в 2 раза. б) Она уменьшится в 2 раза. в) Она уменьшится в 4 раза. и энергия электростатического взаимодействия?
Putnik_Po_Vremeni
57
2. Когда мы имеем дело с металлической сферой, находящейся во внешнем однородном электрическом поле, напряженность электрического поля внутри этой сферы будет равномерной и постоянной. Ответом, подходящим для этой задачи, является вариант б) - напряженность электрического поля внутри сферы остается постоянной и равной Е.

Обоснование: В металлических объектах, таких как сферы, свободные заряды могут перемещаться под воздействием электрического поля. В результате, они смещаются таким образом, чтобы создать электрическое поле, равное нулю внутри металла. Таким образом, когда металлическая сфера находится во внешнем однородном электрическом поле напряженностью Е, свободные заряды в сфере смещаются до того момента, пока будет создано электрическое поле, равное внешнему полю во всем объеме сферы. Следовательно, напряженность электрического поля внутри металлической сферы будет константной и равной Е.

3. Если расстояние между двумя положительными зарядами увеличивается в 2 раза, сила их электростатического взаимодействия будет уменьшаться в 4 раза. Ответом, подходящим для этой задачи, является вариант б) - она уменьшится в 2 раза.

Обоснование: Электростатическая сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона, который гласит, что эта сила пропорциональна произведению значений зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами.
Формула для силы взаимодействия между двумя точечными зарядами q1 и q2 с расстоянием r между ними выглядит следующим образом:

\[F = \frac{k \cdot |q1 \cdot q2|}{r^2}\]

Где F - сила взаимодействия, k - постоянная пропорциональности (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2).
Если расстояние r увеличивается в 2 раза, то согласно формуле, сила F будет изменяться обратно пропорционально квадрату этого изменения. То есть, сила будет уменьшаться в 2^2 = 4 раза.

Таким образом, при увеличении расстояния между зарядами в 2 раза, силовое взаимодействие между ними уменьшится в 4 раза. Верным ответом является вариант б) - она уменьшится в 2 раза.