Задание ЕГЭ-Ф-ДВ2023-24
ЕГЭ▿повышенный уровень сложности▿ФИПИ()
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. рисунок). Нарисуйте картину линий напряжённости электростатического поля внутри полости, внутри проводника и снаружи шара. Если поле отсутствует, напишите в данной области: E = 0. 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. 
Теория для решения:
Электрическое поле и его характеристики
Электростатическое поле точечного заряда и заряженной сферы
Посмотреть решение
Алгоритм решения:
1.Установить направление линий напряженности электростатического поля внутри полости, которая находится в нижней части проводника.
2.Установить направление линий напряженности электростатического поля внутри проводника.
3.Установить направление линий напряженности электростатического поля снаружи шара.
4.Обозначить направление линий напряженности на рисунке векторами.
Решение:
Любые заряженные тела создают вокруг себя электростатическое поле. Внутри полости находится точечный положительный заряд. У положительного заряда силовые линии направлены по радиальным линиям от заряда.
Внутри проводника напряженность электростатического поля всегда равна 0.
Так как точечный положительный заряд находится внутри нейтрального шара, можно считать, что в целом, шар имеет положительный заряд. У положительно заряженной сферы силовые линии — это радиальные линии, которые начинаются из этой сферы. Следовательно, линии напряженности на рисунке мы должны обозначить следующим образом:
Текст: Алиса Никитина, 600 