- Банк заданий
- Физика
- Задание 5388
Задание №5388 ЕГЭ по Физике
В нижней половине незаряженного металлического шара располагается крупная шарообразная полость, заполненная воздухом. Шар находится в воздухе вдали от других предметов. В центр полости помещён положительный точечный заряд q > 0 (см. рис.). Нарисуйте картину линий напряжённости электростатического поля внутри полости, внутри проводника и снаружи шара. Если поле отсутствует, напишите в данной области: 
Если поле отлично от нуля, нарисуйте картину поля в данной области, используя восемь линий напряжённости. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
Решение:
1) Приведён схематический рисунок картины линий напряжённости: внутри полости – семейство прямых лучей, исходящих из заряда и приходящих на поверхность полости по нормали; снаружи шара – семейство прямых лучей, исходящих с поверхности шара по нормали к ней и уходящих в бесконечность.
2) Внутри проводника – электростатическое поле 
3) Заряд q помещён в центр шарообразной полости, поэтому его электростатическое поле в полости обладает центральной симметрией и выглядит как поле уединённого точечного заряда q > 0, находящегося в центре полости. Линии напряжённости этого поля подходят по нормали к поверхности полости, где равномерно распределён отрицательный индуцированный заряд -q < 0.
4) На наружной поверхности шара находится (в силу нейтральности шара в целом) положительный заряд 
Поскольку внутри проводника 
а снаружи окружающие предметы расположены далеко от шара, этот заряд распределён по поверхности шара равномерно. Его поле вне шара выглядит как поле уединённого точечного заряда q > 0, расположенного в центре шара. Линии напряжённости отходят от шара по нормали к его поверхности.
Источник: Реальные задания (ЕГЭ, ФИПИ, Демидова)