14.1 (17.1). На рисунке изображены два одинаковых электрометра: А и Б, шары которых имеют заряды противоположных знаков. В первом опыте электрометры соединяют медной проволокой, а во втором — деревянной линейкой.
Выберите все утверждения, соответствующие данным этих опытов.
1) В первом опыте показание электрометра А станет равным 1, а показание электрометра Б — равным 3.
2) В первом опыте показания обоих электрометров станут равными 1.
3) В первом опыте электрометр Б полностью разрядится.
4) Во втором опыте показания электрометров не изменятся.
5) Во втором опыте показания электрометров станут одинаковыми.
Ответ: ____.
Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=238) / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=928) / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).
Теория: 1) Проводники проводят электрические заряды, диэлектрики не проводят электрические заряды.
2) При соединении двух заряженных тел одинаковых размеров, они получают равные заряды.
3) Для электрически замкнутой системы при соединении двух зарядов можно применять закон сохранения электрического заряда.
Анализ условия. 1) По условию заряды шаров противоположных знаков. Обозначим значение заряда одного деления электрометра как x. Тогда заряды будут равны
\[q_A=-3x,\ \ q_B=+1x.\]
2) По условию в первом опыте электрометры соединяют медной проволокой, которая является проводником.
3) По условию во втором опыте электрометры соединяют деревянной линейкой, которая является диэлектриком.
4) Систему из двух электрометров считаем электрически замкнутой системой.
Решение. Проверим каждое утверждение.
1) В первом опыте показание электрометра А станет равным 1, а показание электрометра Б — равным 3.
2) В первом опыте показания обоих электрометров станут равными 1.
3) В первом опыте электрометр Б полностью разрядится.
По условию в первом опыте тела соединяем проводником, который проводит электрические заряды. Для электрически замкнутой системы выполняется закон сохранения электрического заряда и их общий заряд будет равен
\[q_0=q_A+q_B=-3x+1x=-2x.\]
Так как электрометры одинаковые, то заряды каждого электрометра станут равными друг другу и
\[q´_A=q´_B=\frac{q_0}{2}=\frac{-2x}{2}=-x.\]
Показания электрометров А и Б станут равными 1.
Утверждение № 1 неверное.
Утверждение № 2 верное.
Утверждение № 3 неверное.
4) Во втором опыте показания электрометров не изменятся.
5) Во втором опыте показания электрометров станут одинаковыми.
По условию во втором опыте электрометры соединяют диэлектриком, который и не проводит электрические заряды. Поэтому показания электрометров не изменятся.
Утверждение № 4 верное.
Утверждение № 5 неверное.
Ответ: 24.