11

Решение: Изменение силы взаимодействия зарядов

ЕГЭ · Физика · Задание 11 · Электростатика и конденсаторы
ПовышеннаяФИПИ0E8939Короткий ответ≈ 2 минутыРазбор в 4 шагаОтвет сверен с ключом
Условие

Два одинаковых маленьких металлических заряженных шарика с зарядами $+3q$ и $-q$ находятся на большом расстоянии $r$ друг от друга. Их соединяют тонкой проволокой, а затем проволоку убирают. Во сколько раз уменьшается по модулю сила электростатического взаимодействия шариков?

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

До соединения шарики имеют заряды $+3q$ и $-q$. По закону Кулона модуль силы взаимодействия равен:

$$F_1 = k\frac{|(+3q)(-q)|}{r^2} = 3k\frac{q^2}{r^2}$$
2

Суммарный заряд системы после соединения равен $+2q$. Так как шарики одинаковые, заряд распределяется между ними поровну: каждый шарик получает заряд $q$.

$$q' = \frac{3q-q}{2}=q$$
3

После удаления проволоки сила взаимодействия шариков равна:

$$F_2 = k\frac{q^2}{r^2}$$

Определяем, во сколько раз уменьшилась сила:

$$\frac{F_1}{F_2}=\frac{3kq^2/r^2}{kq^2/r^2}=3$$
Ответ
3
3
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Складывают модули зарядов вместо алгебраического сложения.

Не учитывают, что после соединения заряд одинаковых шариков распределяется поровну.

Сравнивают силы без вычисления отношения начальной силы к конечной.

Закрепить приёмВ теме «Электростатика и конденсаторы» ещё 120 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 11 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Электростатика и конденсаторы»: в ней 121 задача, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.