При поднесении диэлектрической палочки к положительно заряженному электроскопу, не касаясь его, листочки электроскопа разошлись на больший угол. Давайте разберёмся, почему это произошло и какой заряд может иметь палочка.
1. Что происходит с электроскопом?
Электроскоп — это прибор для обнаружения и оценки электрического заряда. Когда он заряжен положительно, на его металлических частях, включая листочки, сосредоточен избыток положительных зарядов (недостаток электронов). Листочки электроскопа раздвигаются из-за кулоновского отталкивания одноимённых зарядов.
2. Взаимодействие с диэлектрической палочкой
Диэлектрик — это материал, который не проводит электрический ток, но обладает способностью поляризоваться в электрическом поле. Когда диэлектрическая палочка подносится к электроскопу, её молекулы перераспределяют свои заряды под влиянием внешнего электрического поля электроскопа.
Если палочка заряжена положительно, то электрическое поле палочки усиливает поле электроскопа. Это вызывает перераспределение зарядов на электроскопе: положительные заряды концентрируются сильнее в верхней части (ближе к палочке), а на листочках остаётся больше положительных зарядов, что приводит к увеличению их отталкивания. Листочки раздвигаются сильнее.
Если палочка нейтральна (заряд равен нулю), то под действием электрического поля электроскопа молекулы диэлектрика поляризуются: отрицательные заряды молекул смещаются ближе к электроскопу, а положительные удаляются. Влияние такого поляризованного объекта тоже может усилить электрическое поле вблизи верхней части электроскопа, что вызовет перераспределение зарядов и усиление отталкивания листочков.
3. Возможные заряды палочки
Из описанного мы видим, что угол расхождения листочков увеличивается как в случае положительно заряженной палочки, так и в случае нейтральной (незаряженной) палочки. Это объясняется влиянием электрического поля, создаваемого как реальными зарядами, так и поляризацией молекул диэлектрика.
Таким образом, заряд палочки может быть как положительным, так и равным нулю. Ответ: 3) и то и то.