2025-01-16 12:42:14
Как ведет себя металлический шарик, который висит на неокрашенной шелковой нити, когда он взаимодействует с наэлектризованной палочкой?
Сколько электронов утратил металлический стержень, если его заряд до электризации равен -6,4 пКл, а после электризации - 0,80 пКл?
Какой заряд получит первый шарик после соприкосновения, если три одинаковых проводящих шарика имели следующее количество избыточных электронов: первый - 3,0 • 10^10, второй - 5,0 • 10^10, третий - 4,0 • 10^10?
Каков общий заряд всех электронов в электронейтральной серебряной ложке, масса которой составляет 29 г?
Физика 11 класс Электрические заряды и электризация металлический шарик наэлектризованная палочка электризация заряд проводящие шарики избыточные электроны электронейтральная ложка общий заряд электронов
2025-01-16 12:42:36
Давайте разберем каждый из ваших вопросов по порядку.
1. Поведение металлического шарика при взаимодействии с наэлектризованной палочкой:
Когда наэлектризованная палочка приближается к металлическому шарика, происходит явление, называемое электростатической индукцией. Шарик, будучи проводником, имеет возможность перемещать свои заряды. Если палочка, например, наэлектризована положительно, то электроны в шарике будут притягиваться к ней, что приведет к тому, что одна сторона шарика будет заряжена отрицательно, а другая - положительно. В результате шарик будет притягиваться к палочке.
2. Определение количества утраченных электронов:
- Заряд до электризации: Q1 = -6,4 пКл.
- Заряд после электризации: Q2 = 0,80 пКл.
- Найдем изменение заряда: ΔQ = Q2 - Q1 = 0,80 пКл - (-6,4 пКл) = 0,80 пКл + 6,4 пКл = 7,2 пКл.
- Теперь, чтобы найти количество утраченных электронов, нужно знать заряд одного электрона, который равен примерно -1,6 * 10^(-19) Кл.
- Количество утраченных электронов (N) можно найти по формуле: N = ΔQ / |e|, где |e| - модуль заряда электрона.
- Подставляем значения: N = 7,2 * 10^(-12) Кл / 1,6 * 10^(-19) Кл ≈ 4,5 * 10^7 электронов.
3. Заряд первого шарика после соприкосновения:
У нас есть три шарика с различным количеством избыточных электронов:
- Первый шарик: 3,0 * 10^10 электронов.
- Второй шарик: 5,0 * 10^10 электронов.
- Третий шарик: 4,0 * 10^10 электронов.
Общий заряд каждого шарика можно найти, умножив количество электронов на заряд одного электрона:
- Q1 = 3,0 * 10^10 * (-1,6 * 10^(-19)) Кл = -4,8 * 10^(-9) Кл.
- Q2 = 5,0 * 10^10 * (-1,6 * 10^(-19)) Кл = -8,0 * 10^(-9) Кл.
- Q3 = 4,0 * 10^10 * (-1,6 * 10^(-19)) Кл = -6,4 * 10^(-9) Кл.
Теперь, если все три шарика соприкасаются, заряд распределится равномерно. Общий заряд: Q_total = Q1 + Q2 + Q3 = -4,8 * 10^(-9) + (-8,0 * 10^(-9)) + (-6,4 * 10^(-9)) = -19,2 * 10^(-9) Кл.
Так как у нас три шарика, заряд на каждом шарике после соприкосновения: Q_final = Q_total / 3 = -19,2 * 10^(-9) Кл / 3 ≈ -6,4 * 10^(-9) Кл.
4. Общий заряд всех электронов в электронейтральной серебряной ложке:
Масса серебряной ложки составляет 29 г. Чтобы найти количество атомов (а следовательно, и количество электронов), мы можем использовать молярную массу серебра, которая составляет примерно 108 г/моль.
- Количество молей: n = 29 г / 108 г/моль ≈ 0,268 моль.
- Количество атомов: N = n * Na, где Na - число Авогадро (примерно 6,022 * 10^23 атомов/моль).
- N ≈ 0,268 * 6,022 * 10^23 ≈ 1,61 * 10^23 атомов.
- Каждый атом серебра имеет 47 электронов, следовательно, общее количество электронов: N_total = 1,61 * 10^23 * 47 ≈ 7,57 * 10^24 электронов.
- Теперь, чтобы найти общий заряд всех электронов, используем заряд одного электрона: Q_total = N_total * |e| = 7,57 * 10^24 * 1,6 * 10^(-19) Кл ≈ 1,21 * 10^6 Кл.
Таким образом, общий заряд всех электронов в электронейтральной серебряной ложке составляет примерно -1,21 * 10^6 Кл (отрицательный, так как электроны имеют отрицательный заряд).