Задание №15 ЕГЭ Физика с ответом и решением
Ответ: 14
Условие
На неподвижном проводящем уединенном шарике радиусом R находится заряд Q. Точка О — центр шарика, OA = R/2, OB = 4R, OC = 2R. Модуль напряженности электростатического поля заряда Q в точке С равен E_с. Чему равен модуль напряженности электростатического поля заряда Q в точке A и точке B?
Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) Модуль напряженности электростатического поля шарика в точке А
Б) Модуль напряженности электростатического поля шарика в точке В
ИХ ЗНАЧЕНИЯ
1) 0
2) 4E_c
3) E_c/2
4) E_c/4
| A | Б |
|---|
Подсказки — как подойти к решению
- Помни: у уединённого проводящего шара в равновесии весь заряд расположен на поверхности, а поле внутри равно нулю — иначе заряды продолжали бы двигаться. Точка внутри шара поля не испытывает.
- Снаружи шар ведёт себя как точечный заряд, помещённый в его центр: E = kQ/r². Сравни расстояния от центра и учти, что напряжённость убывает обратно пропорционально квадрату расстояния.
Решение
Поскольку шар проводящий, весь заряд размещается на его поверхности, при этом электрическое поле внутри шара оказывается равным нулю (это называется экранировкой). Действительно, если бы поле было отлично от нуля, то оно привело бы к появлению тока внутри шара, но тока нет, и, значит, поле на самом деле равно нулю (А — 1).
Снаружи от заряженного шара электрическое поле такое же, как от точечного заряда, помещенного в центр шара: E = kQ/r². Точка B отстоит от центра шара на вдвое большем расстоянии, чем точка С. Следовательно, напряженность поля в точке B в 4 раза меньше и равна E_c/4 (Б — 4).
Ответ: 14.
Типичные ошибки
- Закон обратных квадратов применили и к точке внутри шара, хотя в проводнике в равновесии поле равно нулю, а заряд сосредоточен только на поверхности.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №15 по физике · Разбор темы №15 с нуля