Домашнее задание, страница 72 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

Зарядите изготовленный вами ранее электроскоп положительным зарядом. Медленно подносите к нему отрицательно заряженное тело. Наблюдайте сначала за уменьшением угла расхождения лепестков до нуля, а затем, при дальнейшем приближении отрицательно заряженного тела к электроскопу, — за увеличением угла расхождения лепестков. Объясните наблюдаемое явление.

Данное явление объясняется электростатической индукцией.

1. Начальное состояние и уменьшение угла расхождения лепестков

Изначально электроскоп заряжен положительно. Это означает, что на всех его частях, включая стержень и лепестки, имеется недостаток электронов (избыточный положительный заряд $q_{э} > 0$). Так как лепестки заряжены одноименно (положительно), они отталкиваются друг от друга, и между ними образуется некоторый угол.

Когда к шару электроскопа подносят отрицательно заряженное тело, в проводящей системе электроскопа (шар-стержень-лепестки) происходит перераспределение свободных зарядов — электронов. Отрицательно заряженное тело своим электрическим полем отталкивает свободные электроны. Эти электроны перемещаются из шара электроскопа по стержню вниз, к лепесткам.

Пришедшие на лепестки электроны начинают компенсировать (нейтрализовать) имеющийся там положительный заряд. Суммарный положительный заряд на лепестках уменьшается, что приводит к ослаблению силы их взаимного отталкивания. В результате угол расхождения лепестков уменьшается. В тот момент, когда на лепестки переместится такое количество электронов, которое полностью скомпенсирует их первоначальный положительный заряд, лепестки станут электрически нейтральными, и сила отталкивания между ними станет равна нулю. Под действием силы тяжести они полностью опадут.

2. Увеличение угла расхождения лепестков при дальнейшем приближении

Если продолжить приближать отрицательно заряженное тело к шару электроскопа, его электрическое поле будет действовать еще сильнее. Это заставит еще большее количество свободных электронов переместиться из верхней части электроскопа на лепестки.

Теперь на лепестках возникает избыток электронов, и они приобретают суммарный отрицательный заряд. Так как оба лепестка заряжаются одноименно (отрицательно), между ними снова возникает сила электростатического отталкивания. Лепестки опять начинают расходиться. Чем ближе подносят отрицательно заряженное тело, тем больший отрицательный заряд накапливается на лепестках и тем на больший угол они расходятся.

Ответ: Наблюдаемое явление объясняется электростатической индукцией. При приближении отрицательного тела к положительно заряженному электроскопу свободные электроны из шара электроскопа перемещаются на лепестки. Сначала они нейтрализуют положительный заряд лепестков, из-за чего сила отталкивания и угол между ними уменьшаются до нуля. При дальнейшем приближении тела на лепестки перемещается еще больше электронов, они приобретают отрицательный заряд и снова начинают отталкиваться, что приводит к увеличению угла расхождения.