Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 15 № 4577
i

На не­по­движ­ном про­во­дя­щем уеди­нен­ном ша­ри­ке ра­ди­у­сом R на­хо­дит­ся заряд Q. Точка О  — центр ша­ри­ка, OA = дробь: чис­ли­тель: R, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , OB = 4R, OC = 2R. Мо­дуль на­пря­жен­но­сти элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля за­ря­да Q в точке С равен E_с. Чему равен мо­дуль на­пря­жен­но­сти элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля за­ря­да Q в точке A и точке B?

 

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми и их зна­че­ни­я­ми. К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию вто­ро­го и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

 

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ

А)  Мо­дуль на­пря­жен­но­сти элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля ша­ри­ка в точке А

Б)  Мо­дуль на­пря­жен­но­сти элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля ша­ри­ка в точке В

ИХ ЗНА­ЧЕ­НИЯ

1)  0

2)  4E_c

3)   дробь: чис­ли­тель: E_c, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби

4)   дробь: чис­ли­тель: E_c, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби

AБ
Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку шар про­во­дя­щий, весь заряд раз­ме­ща­ет­ся на его по­верх­но­сти, при этом элек­три­че­ское поле внут­ри шара ока­зы­ва­ет­ся рав­ным нулю (это на­зы­ва­ет­ся экра­ни­ров­кой). Дей­стви­тель­но, если бы поле было от­лич­но от нуля, то оно при­ве­ло бы к по­яв­ле­нию тока внут­ри шара, но тока нет, и, зна­чит, поле на самом деле равно нулю (А  — 1).

Сна­ру­жи от за­ря­жен­но­го шара элек­три­че­ское поле такое же, как от то­чеч­но­го за­ря­да, по­ме­щен­но­го в центр шара: E= дробь: чис­ли­тель: kQ, зна­ме­на­тель: r в квад­ра­те конец дроби . Точка B от­сто­ит от цен­тра шара на вдвое боль­шем рас­сто­я­нии, чем точка С. Сле­до­ва­тель­но, на­пря­жен­ность поля в точке B в 4 раза мень­ше и равна E_c/4 (Б  — 4).

 

Ответ: 14.

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 06.06.2013. Ос­нов­ная волна. Даль­ний Во­сток. Ва­ри­ант 3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.4 На­пряжённость элек­три­че­ско­го поля
Джон Крамер 20.02.2017 19:48

Здрав­ствуй­те, хочу об­ра­тить вни­ма­ние, что в усло­вии на­пи­са­но, что рас­смат­ри­ва­е­мая фи­гу­ра шар. А на ри­сун­ке изоб­ра­же­на сфера. Что в свою оче­дедь может при­ве­сти к не­до­по­ни­ма­нию. Ведь внут­ри сферы нет элек­три­че­ско­го поля, а внут­ри шара есть. http://schools.keldysh.ru/school1413/pro_2005/nov/pole_6.html

P. S. также можно за­ме­тить это в учеб­ном по­со­бии Т. И. Тро­фи­мо­вой.

Антон

Рав­но­мер­но рас­пре­делённый заряд по объёму шара (слу­чай, рас­смот­рен­ный в ссыл­ке) может быть толь­ко у не­ме­тал­ли­че­ско­го (не­про­во­дя­ще­го) тела. В ме­тал­ли­че­ском (про­во­дя­щем) шаре заряд рас­пре­де­ля­ет­ся по по­верх­но­сти, внут­ри шара элек­три­че­ское поле от­сут­ству­ет.