Задача 80309 14) Незаряженное металлическое тело,...
Условие
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие результаты воздействия этого поля на металлическое тело.
1) Напряжённость электрического поля в точке D равна нулю.
2) Потенциалы точек B и C равны.
3) Концентрация свободных электронов в точке A наибольшая.
4) В точке B индуцируется отрицательный заряд.
5) В точке A индуцируется положительный заряд.
Ответ: _______________.
Решение
Пояснение
• В проводнике после установления электростатического равновесия внутреннего электрического поля нет, поэтому
ЕD = 0 → утверждение 1 верно.
• Потенциал внутри проводника постоянен (∇φ = 0). Следовательно, все точки на и внутри проводника, в том числе В и С, имеют один и тот же потенциал → утверждение 2 верно.
• Под действием внешнего поля свободные электроны смещаются к левой поверхности. Их избыток (отрицательный индуцированный заряд) появляется именно в точке В, а на правой поверхности (точка С) остаётся положительный заряд (дефицит электронов). Поэтому
– в точке В индуцируется отрицательный заряд → утверждение 4 верно;
– в точке A (верхняя точка, где нормаль к поверхности перпендикулярна внешнему полю) нормальная составляющая поля равна нулю, и заряд практически не накапливается → утверждение 5 неверно.
• Концентрация свободных электронов внутри металла практически одинакова; максимум её не в точке A, а на левой боковой поверхности, где накапливается лишний отрицательный заряд → утверждение 3 неверно.