1. Почему при электризации трением заряжаются оба трущихся тела?
При электризации трением заряжаются оба тела, потому что происходит перераспределение электронов. Одно тело теряет электроны и получает положительный заряд, а другое принимает их и становится отрицательно заряженным.
2. Определите знак избыточных зарядов на дереве после того, как об него потрётся кошка. Какие по знаку заряды остаются на шерсти кошки?
Если кошка трётся о дерево, то знак заряда на нём будет противоположен тому, который приобрела шерсть кошки. Обычно шерсть при трении теряет электроны и становится положительно заряженной, а дерево получает отрицательный заряд.
3. Остаётся ли неизменной масса тела при его электризации?
Масса тела при электризации практически не изменяется, так как масса переданных электронов очень мала по сравнению с общей массой тела. Однако теоретически из-за потери или приобретения электронов масса изменяется на незначительную величину.
4. Какой заряд (одноимённый или разноимённый) приобретают волосинки при расчёсывании?
При расчёсывании волосинки приобретают одноимённый заряд, поэтому они отталкиваются друг от друга, создавая эффект «наэлектризованных» волос.
5. Сформулируйте закон сохранения электрического заряда.
Закон сохранения электрического заряда гласит: алгебраическая сумма электрических зарядов в замкнутой системе остаётся постоянной. Это означает, что заряд не возникает и не исчезает сам по себе, а только передаётся от одного тела к другому.
1. Можно ли при электризации янтарной палочки о шерсть сообщить ей заряд -1,6 • 10^21 Кл?
Заряд электрона равен -1,6 * 10⁻¹⁹ Кл. Чтобы янтарная палочка получила заряд -1,6 * 10²¹ Кл, ей нужно передать: N = (1,6 * 10²¹) / (1,6 * 10⁻¹⁹) = 10⁴⁰ электронов.
2. Какой положительный и какой отрицательный заряды содержатся в атоме изотопа урана 235 92U?
Изотоп урана-235 (²³⁵₉₂U) содержит 92 протона и 92 электрона. Положительный заряд определяется числом протонов: Q₊ = 92 * (1,6 * 10⁻¹⁹ Кл) = 1,472 * 10⁻¹⁷ Кл.
Отрицательный заряд равен заряду электронов, но со знаком минус: Q₋ = -1,472 * 10⁻¹⁷ Кл.
3. Какой положительный и какой отрицательный заряды находятся в капле воды объемом V = 9 мм3? Масса молекулы воды m0 = 3 • 10^-26 кг.
Масса капли: m = ρ * V = 1000 * 9 * 10⁻⁶ = 9 * 10⁻³ г = 9 * 10⁻⁶ кг.
Число молекул воды: N = m / m₀ = (9 * 10⁻⁶) / (3 * 10⁻²⁶) = 3 * 10²⁰.
Каждая молекула имеет 10 протонов и 10 электронов.
Положительный заряд: Q₊ = 3 * 10²⁰ * 10 * 1,6 * 10⁻¹⁹ = 4,8 Кл.
Отрицательный заряд такой же, но со знаком минус: Q₋ = -4,8 Кл.
4. При электризации эбонитовой палочки о шерсть ей сообщили заряд -4,8 • 10^-13 Кл. Какое число электронов перешло при этом из шерсти в эбонит?
Заряд одного электрона: qₑ = -1,6 * 10⁻¹⁹ Кл. Число электронов: N = Q / qₑ = (-4,8 * 10⁻¹³) / (-1,6 * 10⁻¹⁹) = 3 * 10⁶ электронов.
5. Стекло, натёртое о шерсть, получило заряд 8 • 10^-12 Кл. Какой заряд остался на шерсти? Сколько электронов и в какое вещество перешло?
Шерсть и стекло получили заряды, равные по модулю, но противоположные по знаку. Заряд шерсти: -8 * 10⁻¹² Кл.
Число переданных электронов: N = Q / qₑ = (8 * 10⁻¹²) / (1,6 * 10⁻¹⁹) = 5 * 10⁷ электронов.
Электроны перешли из шерсти в стекло, поэтому стекло потеряло электроны и стало положительно заряженным, а шерсть получила их нехватку и приобрела отрицательный заряд.