1 В сосуде с этиловым спиртом (ε = 25) находятся два точечных заряда. После полного испарения спирта сила взаимодействия между ними A) уменьшится в 5 раз; В) не изменится; С) увеличится в 5 раз;
D) увеличится в 25 раз; Е) уменьшится в 25 раз.
2 Электрические заряды 5Кл, -2Кл, -3Кл и 8Кл окружены замкнутой поверхностью, площадь которой 0,65м2. Поток вектора электростатической индукции через эту поверхность равен:
А) 11,7 Кл; В) 5,2 Кл; С) 12,3 Кл; Д) 8 Кл; Е) 18 Кл.
1) Для определения силы взаимодействия между точечными зарядами воспользуемся законом Кулона:
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - электростатическая постоянная (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), |q1| и |q2| - модули точечных зарядов, r - расстояние между зарядами.
Поскольку нам дан этиловый спирт, предположим, что он является абсолютно бесконечным проводником. В этом случае, когда спирт испарится, его молекулы полностью разойдутся и заряды, которые были заключены внутри спирта, станут свободными. Но поскольку спирт был нейтральным, общий заряд системы останется нулевым. То есть, сумма зарядов на молекулах после испарения будет равна нулю.
Вывод: силы взаимодействия между зарядами в спирте не зависят от самого спирта и его свойств. Поэтому, ответ В) не изменится.
2) Для определения потока вектора электростатической индукции через замкнутую поверхность воспользуемся формулой:
Φ = ∫∫ E * dA,
где Φ - поток вектора электростатической индукции, E - векторное поле электростатической индукции, dA - элемент площади поверхности.
В данном случае, суммарный заряд внутри замкнутой поверхности равен:
Q = 5Кл + (-2Кл) + (-3Кл) + 8Кл = 8Кл.
По теореме Гаусса, поток вектора электростатической индукции через замкнутую поверхность равен заряду, заключенному внутри этой поверхности, разделенному на электрическую постоянную:
Φ = Q / ε₀,
где ε₀ - электрическая постоянная (ε₀ ≈ 8,85 * 10^(-12) Кл^2 / Н * м^2).
Выразим поток:
Φ = (8Кл) / (8,85 * 10^(-12) Кл^2 / Н * м^2) ≈ 9.04 * 10^11 Н * м^2 / Кл.
Вопрос 2) не предлагает точного ответа, но ближайшее значение из предложенных вариантов ответа - А) 11,7 Кл.
Надеюсь, мои ответы понятны и информативны для школьника. Если у вас возникнут еще вопросы, обращайтесь!