Форум "ЕГЭ по физике"

Пример 11. Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках A и B, несут на себе заряды +q > 0 и -2q соответственно (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этой ситуации.

1) Модули сил Кулона, действующих на бусинки, одинаковы.
2) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды станут равными.
3) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке C направлена горизонтально вправо.
4) Если бусинки соединить медной проволокой, они будут притягивать друг друга.
5) На бусинку A со стороны бусинки B действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.
Ответ: ____.

Наиболее сложными оказались задания на комплексный анализ процессов в электродинамике. Здесь наиболее успешно были выполнены задания на явление самоиндукции в катушке, по которой протекает электрический ток, изменения которого показаны при помощи графика (68%). Немногим более половины участников верно выбрали все правильные утверждения в заданиях на анализ особенностей электростатического поля бесконечной заряженной плоскости, анализ электромагнитных колебаний в контуре, представленных в виде графика, и анализ протекания индукционного тока в катушке при изменении магнитного потока через неё. Результаты ниже экспертных ожиданий продемонстрированы для заданий на анализ электростатического поля системы из двух неподвижных точечных заряженных тел и анализ особенностей поляризации проводника в электростатическом ноле. При этом наиболее сложным было утверждение об эквипотенциальности поверхности проводника.
В данной задаче все три утверждения смогли верно указать лишь 15% экзаменуемых, допустили же по одной ошибке 47%.

Источник (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=719): Демидова М.Ю., Грибов В.А. Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников ЕГЭ 2023 года по физике. Москва, 2023.

Решение. 1) По третьему закону Ньютона заряженные бусинки будут взаимодействовать (притягиваться) с равными по модулю силами электростатического взаимодействия (силами Кулона).
Утверждение № 1 верное.

2) Незаряженная стеклянная палочка — это диэлектрик, который не проводит электрические заряды. Поэтому, если бусинки соединить такой палочкой, то их заряды не изменяться.
Утверждение № 2 неверное.

3) Вектор напряженности E_A от положительного заряда q в точке С направлен горизонтально вправо (линия напряженности выходит из положительного заряда); вектор напряженности E_B от отрицательного заряда –2q в точке С направлен так же вправо (линия напряженности входит в отрицательный заряд)(см. рисунок).
Тогда напряжённость результирующего электростатического поля в точке C по принципу суперпозиций равна
\[\vec{E}_C=\vec{E}_A+\vec{E}_B\]
и так же направлена горизонтально вправо.
Утверждение № 3 верное.

4) Медная проволока — это проводник, который проводит электрические заряды. Если проводником соединить маленькие бусинки (точечные заряды), то их заряды станут равными по величине и по знаку. Следовательно, они начнут отталкиваться.
Утверждение № 4 неверное.

5) Бусинки имеют разноименные заряды, поэтому будут притягиваться друг к другу. Следовательно, на бусинку A со стороны бусинки B действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.
Утверждение № 5 верное.
Ответ: 135.