Номер 1, страница 160 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

1. Эбонитовая палочка, потёртая о шерсть, получила электрический заряд $q = -8 \cdot 10^{-14}\text{ Кл}$. Выберите верное утверждение.

1) На шерсть с эбонитовой палочки перешло $8 \cdot 10^{14}$ электронов.

2) На эбонитовую палочку с шерсти перешло $8 \cdot 10^{14}$ электронов.

3) На шерсть с эбонитовой палочки перешло $5 \cdot 10^{5}$ электронов.

4) На эбонитовую палочку с шерсти перешло $5 \cdot 10^{5}$ электронов.

5) На шерсть с эбонитовой палочки перешло $8 \cdot 10^{5}$ электронов.

6) На эбонитовую палочку с шерсти перешло $8 \cdot 10^{5}$ электронов.

Дано:

Заряд эбонитовой палочки $q = -8 \cdot 10^{-14}$ Кл.

Элементарный заряд (модуль заряда электрона) $e = 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл.

Найти:

Верное утверждение о переходе электронов.

Решение:

Электризация тел при трении происходит за счет перехода электронов от одного тела к другому. Электрон является носителем отрицательного заряда. Поскольку эбонитовая палочка в результате трения о шерсть получила отрицательный заряд ($q < 0$), это означает, что она приобрела избыточное количество электронов. Следовательно, электроны перешли с шерсти на эбонитовую палочку. При этом шерсть потеряла такое же количество электронов и зарядилась положительно.

Таким образом, утверждения 1), 3) и 5) неверны, так как в них говорится о переходе электронов с палочки на шерсть.

Найдем количество электронов $N$, которые перешли на палочку. Общий заряд $q$, приобретенный телом, связан с количеством избыточных элементарных зарядов $N$ и величиной элементарного заряда $e$ по формуле:

$q = N \cdot q_e$

где $q_e = -e = -1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл – заряд одного электрона.

Выразим отсюда количество электронов $N$, используя модуль заряда:

$N = \frac{|q|}{e}$

Подставим числовые значения:

$N = \frac{|-8 \cdot 10^{-14}\text{ Кл}|}{1.6 \cdot 10^{-19}\text{ Кл}} = \frac{8 \cdot 10^{-14}}{1.6 \cdot 10^{-19}} = \frac{8}{1.6} \cdot 10^{-14 - (-19)} = 5 \cdot 10^{5}$

Итак, на эбонитовую палочку с шерсти перешло $5 \cdot 10^5$ электронов. Сравнивая этот результат с оставшимися вариантами ответов (2, 4, 6), приходим к выводу, что верным является утверждение 4).

Ответ: 4) На эбонитовую палочку с шерсти перешло $5 \cdot 10^5$ электронов.