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 C выше, чем в точке D:
2. Напряженность электростатического поля в точке C EC = 36 В/м.
3. Напряженность электростатического поля в точке B EB = 576 В/м.
4. Потенциал электростатического поля в точках B и C одинаков:
5. Потенциал электростатического поля в точках F и D одинаков:
Для точечного заряда и поля снаружи заряженной сферы верны формула: 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 C до центра сферы больше, чем расстояние от центра сферы до точки D, следовательно, потенциал в точке D больше потенциала в точке C. Утверждение 1 неверно.
2. 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 2 верно.
3. Как известно из сказанного выше, напряженность поля внутри сферы равна нулю. Утверждение 3 неверно.
4. Потенциал в точке B равен потенциалу на поверхности сферы, расстояние от точки С до центра сферы больше радиуса сферы, следовательно, потенциал в точке С меньше потенциала в точке B. Утверждение 4 неверно.
5. Заметим, что точки F и D находятся на границе сферы, следовательно, потенциалы поля в этих точках равны. Утверждение 5 верно.
Ответ: 25.

