На уединенной неподвижной проводящей сфере радиусом R находится положительный заряд Q. Сфера находится в вакууме. Напряженность электростатического поля сферы в точке A равна 36 В/м. Все расстояния указаны на рисунке. Выберите все верные утверждения, описывающих данную ситуацию.
1. Потенциал электростатического поля в точке A выше, чем в точке F:
2. Потенциал электростатического поля в точках B и D одинаков:
3. Потенциал электростатического поля в точках A и B одинаков:
4. Напряженность электростатического поля в точке C EC = 9 В/м.
5. Напряженность электростатического поля в точке B EB = 0.
Для точечного заряда и поля снаружи заряженной сферы верны формулы: где Q — величина точечного заряда или заряда сферы, r — расстояние до точечного заряда или центра сферы. Потенциал на границе сферы равен потенциалу любой точки внутри сферы. Напряженность поля внутри сферы равна нулю.
Рассмотрим предложенные утверждения.
1. Расстояние от точки A до центра сферы больше, чем расстояние от центра сферы до точки F, следовательно, потенциал в точке F больше потенциала в точке A. Утверждение 1 неверно.
2. Как известно из сказанного выше, потенциал внутри сферы равен потенциалу на границе сферы. Утверждение 2 верно.
3. Потенциал в точке B равен потенциалу на поверхности сферы, расстояние от точки A, до центра сферы больше радиуса сферы, следовательно, потенциал в точке A меньше потенциала в точке B. Утверждение 3 неверно.
4. Заметим, что точки A и C находятся на одинаковом расстоянии от центра сферы, следовательно, напряженности поля в этих точках равны и равны 36 В/м. Утверждение 4 неверно.
5. Как известно из сказанного выше, напряженность поля внутри сферы равна нулю. Утверждение 5 верно.
Ответ: 25.

