ЕГЭ 2024. Физика. Отличный результат. Электростатика. Задача 14.3

[Александр Сакович]

14.3 (17.3). Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках A и B, несут на себе заряды +q > 0 и –2q < 0 соответственно (см. рисунок). Точка C находится посередине между бусинками A и B.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.
1) На бусинку B со стороны бусинки A действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.
2) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке C направлена горизонтально влево.
3) Модули сил Кулона, действующих на бусинки, одинаковы.
4) Если бусинки соединить тонкой медной проволокой, они будут отталкиваться друг от друга.
5) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды станут равными.
Ответ: ____.

Источники:
1. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).
2. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2024. — 496 с. — (ЕГЭ. Отличный результат. Учебная книга).

[Александр Сакович]

Решение. 1) Заряды бусинок разноименные, поэтому они будут притягиваться друг к другу. Следовательно, на бусинку B со стороны бусинки A действует сила Кулона, направленная горизонтально влево.
Утверждение № 1 неверное.

2) В точке C электрическое поле создано зарядами q₁ = +q и q₂ = –2q (см. рисунок). Ось 0Х направим вправо.

По принципу суперпозиции результирующая напряженность поля в точке C будет равна
\[\vec{E}_C=\vec{E}_{C1}+\vec{E}_{C2},\ \ 0X:\ E_{Cx}=E_{C1}+E_{C2}>0.\]
Так как E_Cх > 0, то вектор напряженности E_C в точке C направлен по выбранной оси 0Х, т.е. вправо.
Утверждение № 2 неверное.

3) Силы взаимодействия бусинок (силы Кулона), по третьему закону Ньютона, будут равны по величине, противоположны по направлению.
Утверждение № 3 верное.

4) Так как бусинки маленькие, то считаем их точечными зарядами. Если точечные заряды соединить тонкой медной проволокой (проводником), то их заряды станут равными и одного знака. Поэтому бусинки начнут отталкиваться друг от друга.
Утверждение № 4 верное.

5) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой (диэлектриком), то ничего не произойдет, заряды останутся прежними.
Утверждение № 5 неверное.
Ответ:34.