Какая частица имеет наименьший отрицательный заряд? А. протон Б. электрон В. нейтрон Г. ион
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Связанных вопросов не найдено
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,713
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
§ 19. Электрический заряд и электромагнитное взаимодействие
Горные инженеры и военные называют зарядом взрывчатку; иногда слово «заряд» используют для определения «запаса чувств» (заряд бодрости). А что такое электрический заряд?
1. Знакомимся с электромагнитным взаимодействием
Строение атома вы уже изучали в курсах природоведения, физики, химии. Вспомним: атом любого вещества состоит из ядра, вокруг которого расположены электроны.
Понятно, что без взаимного притяжения электронов и ядра атом распался бы. Можно предположить, что такое притяжение обусловлено гравитационным взаимодействием. Но это не так: электроны и ядро очень легкие, и гравитационное взаимодействие между ними слишком слабое — оно недостаточно для того, чтобы удержать электроны около ядра. Атом не распадается благодаря взаимодействию другого вида — его называют электромагнитным взаимодействием.
Но ведь ядро и электроны, из которых состоит атом, открыты учеными относительно недавно, менее 150 лет тому назад. Неужели о существовании электромагнитного взаимодействия ученые не знали раньше? Конечно, знали.
Более двадцати пяти веков назад древнегреческий философ, математик, исследователь природы Фалес (ок. 625 — ок. 547 до н. э.) из города Милета натирал мехом кусок янтаря и наблюдал, как после этого янтарь начинал притягивать к себе птичьи перья, пух, соломинки, сухую листву. Греческое название янтаря — электрон, поэтому процесс, в результате которого тело приобретает свойство притягивать к себе другие тела, назвали электризацией, а само тело — наэлектризованным.
Из повседневной жизни мы знаем, что после расчесывания сухих волос пластмассовой расческой последняя электризуется — приобретает свойство притягивать к себе ворсинки, обрывки бумаги и т. п. Аналогичное свойство приобретает и эбонитовая палочка в результате трения о шерсть или палочка из оргстекла, если ее потереть о шелк или бумагу (рис. 19.1).
Рис. 19.1. Чтобы наэлектризовать палочку из оргстекла, достаточно потереть ее листом бумаги (а). После этого палочка начинает притягивать к себе разные мелкие предметы (б)
2. Узнаём об электрическом заряде
Наэлектризованные тела притягивают не только легкие ворсинки, соломинки, обрывки бумаги, но и металлические предметы, комочки земли и даже тонкие струи воды или масла. Обратите внимание, что интенсивность электромагнитного взаимодействия может быть разной. Так, в опыте, изображенном на рис. 19.2, а, струя воды отклоняется больше, чем в опыте, изображенном на рис. 19.2, б.
Рис. 19.2. Интенсивность электромагнитного взаимодействия наэлектризованной палочки и струи воды может быть разной
• Проведите подобные опыты. Вместо палочки удобно использовать пластмассовую расческу, наэлектризовав ее расчесыванием волос.
Чтобы иметь возможность количественно описывать интенсивность электромагнитного взаимодействия, была введена физическая величина — электрический заряд.
Электрический заряд — это физическая величина, характеризующая свойство тел и частиц вступать в электромагнитное взаимодействие.
Электрический заряд обозначают символом q. Единица электрического заряда в СИ — кулон (названа в честь французского физика Шарля Кулона):
Данная единица является производной от основных единиц СИ (определение кулона будет дано в § 27).
О наэлектризованном теле говорят, что оно имеет электрический заряд — тело заряжено.
Электризация — это процесс приобретения макроскопическими телами электрического заряда.
3. Изучаем основные свойства электрического заряда
1. Существует два рода электрических зарядов — положительные и отрицательные. Электрический заряд такого рода, как заряд, полученный на янтаре или эбонитовой палочке, потертых о шерсть, принято называть отрицательным, а такого рода, как заряд, полученный на палочке из стекла, потертой о шелк или бумагу, — положительным.
2. Тела, имеющие заряды одного знака, отталкиваются; тела, имеющие заряды противоположных знаков, притягиваются (рис. 19.3).
Рис. 19.3. Одноименно заряженные полоски бумаги отталкиваются (a); разноименно заряженные — притягиваются (б)
3. Носителем электрического заряда является частица — электрический заряд не существует отдельно от частицы. Во время электризации тело принимает или отдает некоторое количество частиц, имеющих электрический заряд*.
* Далее частицы, имеющие электрический заряд, будем называть заряженными частицами.
Обычно при электризации тело принимает или отдает некоторое число электронов.
4. Электрический заряд является дискретным, то есть электрические заряды физических тел кратны определенному наименьшему (элементарному) заряду:
где q — заряд тела; N — целое число; е — элементарный заряд.
Носителем наименьшего отрицательного заряда является электрон. Этот заряд обозначают символом е: е = -1,6 • 10 -19 Кл.
Носителем наименьшего положительного заряда является протон. Заряд протона по модулю равен заряду электрона: qр = +1,6 • 10 -19 Кл.
• Как вы считаете, может ли физическое тело иметь заряд 0,5е? -17,7е? 198е?
5. И микрочастицы, и макроскопические тела могут иметь заряд (положительный или отрицательный), а могут быть нейтральными. Нейтральной частицей — частицей, заряд которой равен нулю, — является нейтрон (нейтроны и протоны образуют ядро атома).
Таким образом, в состав атома входят нейтральные нейтроны и имеющие заряд протоны и электроны. Сам атом нейтрален, так как число электронов в нем равно числу протонов.
Подводим итоги
Электрический заряд — это физическая величина, характеризующая свойство частиц и тел вступать в электромагнитное взаимодействие. Заряд обозначают символом q и измеряют в кулонах (Кл).
Процесс получения электрического заряда макроскопическими телами называют электризацией. При электризации тело обычно присоединяет или отдает некоторое количество электронов.
Различают два рода электрических зарядов: положительные и отрицательные. Одноименно заряженные тела отталкиваются, а разноименно заряженные — притягиваются.
Электрический заряд является дискретным: существует минимальный (элементарный) электрический заряд, которому кратны все электрические заряды любых заряженных тел и частиц. Электрический заряд не существует отдельно от частицы; носителем элементарного отрицательного заряда является электрон, положительного — протон.
Контрольные вопросы
1. Что называют электрическим зарядом? 2. Назовите единицу электрического заряда. 3. Какие роды зарядов существуют? Приведите примеры. 4. Как взаимодействуют тела, имеющие одноименные заряды? разноименные заряды? 5. Из каких частиц состоит атом? ядро атома? 6. Какая частица имеет наименьший отрицательный заряд? наименьший положительный заряд? 7. Как вы понимаете утверждение, что электрический заряд является дискретным?
Упражнение № 19
1. На рисунке изображены положительно заряженное тело и подвешенные на нитях шарики 1 и 2. Определите знаки зарядов шариков.
2. На тонкой шелковой нити висит заряженный бумажный шар. Как, имея эбонитовую палочку и кусочек шерсти, определить знак электрического заряда шара?
3. Атом, в ядре которого 12 протонов, потерял 2 электрона. Сколько электронов осталось в атоме?
4. Сколько избыточных электронов передано телу, если его заряд равен -1 Кл?
5. Воспользовавшись дополнительными источниками информации или собственным опытом, приведите несколько интересных примеров взаимодействия заряженных тел.
6. Определите силу, с которой тело массой 5 г притягивается к Земле. Как называют эту силу? Выполните схематический рисунок, на котором укажите направление действия и точку приложения этой силы.
Экспериментальное задание
Составьте план исследования взаимодействия заряженных тел. В качестве объектов для исследования возьмите бумажную и полиэтиленовую полоски размером примерно 4 х 15 см, подвешенную на нити полиэтиленовую полоску размером 2 x 3 см, пластмассовую ручку. Проведите соответствующий эксперимент.
Видеоопыт. Посмотрите видеоролик и объясните наблюдаемое явление.
Физика и техника в Украине
Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина (ХНУ), основанный в ноябре 1804 г., — один из старейших университетов Восточной Европы. История ХНУ является неотъемлемой частью интеллектуальной, культурной и духовной истории нашей страны. С Харьковским университетом связаны имена таких всемирно известных ученых и просветителей, как Π. П. Гулак-Артемовский, А. М. Ляпунов, Н. И. Костомаров, Η. П. Барабашов, Η. Н. Бекетов, Д. И. Багалей, А. Н. Краснов, М. В. Остроградский, В. А. Стеклов, А. А. Потебня, А. В. Погорелов, и многих других. Харьковский университет — единственный в Украине, где учились или работали три лауреата Нобелевской премии — биолог И. И. Мечников, физик Л. Д. Ландау, экономист Саймон Кузнец.
С 1998 г. ректор ХНУ — академик НАН Украины Виль Савбанович Бакиров.
Какая частица имеет наименьший отрицательный электрический заряд
Авторы: А.В. Перышкин
Издательство: Дрофа 2013
Итоги главы 2
1. Можно ли утверждать, что при натирании одного тела о другое у этих тел возникает заряд одного знака?
Бывает, что тела при трении не заряжаются. Так может происходить при натирании одинаковых тел.
2. Какая частица имеет наименьший отрицательный заряд?
Ионы могут быть отрицательно заряженными, т.е. нейтральный атом может присоединить к себе один и более электронов, тогда правильный ответ может быть Г - ион.
3. Электрическим током называют:
Упорядоченное движение электронов является разновидностью электрического тока.
4. Установите соответствие между физическими величинами и единицами их измерения.
Силу тока можно записать в вольтах на ом В/Ом, согласно закону Ома.
5. Закон Ома для участка цепи записывается:
Закон Ома можно сформулировать по другому: чем больше приложенное напряжение к цепи и чем меньше сопротивление этой цепи, тем больше сила тока через неё.
6. При последовательном соединении проводников для силы тока выполняется соотношение:
Это можно понимать как отсутствие разветвлений в цепи, в которые может уходить электрический заряд, уменьшая, тем самым, силу тока.
7. При параллельном соединении проводников для напряжения на участке цепи выполняется соотношение:
Это можно представить по аналогии с течением жидкости по разветвленным трубам - перепад давления между параллельно соединёнными трубами одинаков независимо от их сечений.
8. Сопротивление металлического проводника увеличивается при:
Удельное сопротивление определяется атомным составом проводника.
9. При измерении напряжения на участке цепи вольтметр в цепь подключают:
Если его подключить последовательно, то ток в цепи исчезнет, т.к. сопротивление вольтметра очень большое.
Лекции по физике 2 семестр / 32 ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ
Одной из первых элементарных частиц был открыт электрон. Он имеет отрицательный заряд, наименьший по величине. Затем был открыт протон, имеющий положительный заряд по величине равный заряду электрона. После того как стали исследовать ядро и ядерные реакции, стали открывать другие элементарные частицы. Число их стало быстро расти после того как начали строить ускорители частиц. Уже в 50-х годах ХХ столетия возникала проблема систематики обнаруженных элементарных частиц, поскольку их число превысило сотню. Термин «элементарная» все больше вызывал сомнения по поводу его использования. Начало систематики было положено работами Гелл-Мана и Цвейга. Эта теория постепенно развивалась, пока не приобрела законченный вид. Сейчас теория элементарных частиц называется стандартной моделью. В 2012 г. за эту теорию была присуждена очередная нобелевская премия.
Прежде всего, рассмотрим взаимодействия, в котрых участвуют элементарные частицы. Это фундаментальные взаимодействия.
Сильное или ядерное взаимодействие. Обеспечивает существование ядер атомов. Оно короткодействующее, радиус его действия примерно м. В нем принимают участие не все частицы, а только адроны.
Электромагнитное взаимодействие. Взаимодействие частиц посредством электромагнитного поля. Оно ответственно за существование атомов и молекул, поскольку связывает в одно целое положительно заряженные ядра и отрицательно заряженные электроны. Радиус действия электромагнитного взаимодействия равен бесконечности. В нем участвуют частицы, имеющие электрический заряд.
Слабое взаимодействие. Это взаимодействие ответственно за распад частиц. Радиус его действия не превышает м. В нем принимают участие не все частицы.
Гравитационное взаимодействие. Присуще всем без исключения частицам. Гравитация определяется массой частицы, поэтому для элементарных частиц оно не существенно. Радиус действия равен бесконечности. Оно играет определяющую роль в формирование звездных систем и галактик.
Если оценивать взаимодействия с точки зрения силы, то сильное взаимодействие примерно в 100 раз превышает электромагнитное и в раз слабое. Чем сильнее взаимодействие, тем с большей интенсивностью протекают процессы, обусловленные этим взаимодействием.
Элементарные частицы делятся на три группы.
А) фотоны. В этой группе всего одна частица – фотон. Это квант электромагнитного взаимодействия.
Б) лептоны. ( легкие) сюда относятся частицы, которые участвуют в электромагнитных и слабых взаимодействиях. К ним относится, в частности, электрон.
В) адроны. (тяжелый) к ним относятся частицы, которые, наряду с электромагнитным и слабым взаимодействиями, участвуют в сильных взаимодействиях. К ним относятся, в частности, протон и нейтрон. В этой группе очень большое число частиц. Среди них выделяются крайне нестабильные частицы, время жизни которых с. Они образуют группу частиц, которые называются резонансами.
Каждая частица характеризуется набором параметров, которые сохраняются в реакциях взаимных превращений. Таким образом, можно говорить о законах сохранения этих параметров. Как правило, законы сохранения справедливы для всех видов взаимодействий. Однако есть исключения.
Практически у каждой частицы есть своя античастица. Частица и её античастица при столкновении аннигилируют, испытывая при этом превращения в набор других элементарных частиц. Эти взаимные превращения являются фундаментальным свойством всех элементарных частиц. Однако есть частицы, у которых нет античастиц. Такие частицы называются истинно нейтральными частицами. К ним относятся фотон, 
— мезон и 
— мезон.
Если в начале XX века были известны электрон, протон, нейтрон и фотон, то в конце число частиц, полученных в экспериментах с использованием ускорителей, превысило две сотни. Эти частицы в основном короткоживущие. Нужна классификация частиц. Для этого необходимо было решить проблему элементарности частиц. Современные эксперименты позволяют разрешить детали структуры частиц не превышающие м. Частицы, которые не обладают структурой, считаются элементарными. Элементарные частицы делятся на две группы. Первая группа объединяет частицы, которые участвуют в слабом (все) и электромагнитном (верхняя строка) взаимодействиях. Они существуют в свободном виде и называются «лептонами».