Электрическое поле. Электростатика —Каталог задач по ЕГЭ - Физика

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#11376

На уединённой неподвижной проводящей сфере радиусом $R$ находится положительный заряд $Q$ . Сфера находится в вакууме. Напряжённость электростатического поля сферы в точке A равна 36 В/м. Все расстояния указаны на рисунке.

Выберите все верные утверждения, описывающих данную ситуацию.
1) Потенциал электростатического поля в точке $A$ выше, чем в точке $F$ : $φA > φF$
2) Потенциал электростатического поля в точках $B$ и $D$ одинаков: $φB = φD$
3) Потенциал электростатического поля в точках $A$ и $B$ одинаков: $φA = φB$
4) Напряжённость электростатического поля в точке C $EC = 9$ В/м.
5) Напряжённость электростатического поля в точке B $EB = 0$ .
Досрочный экзамен по физике 2020 г.

Показать ответ и решение

Для начала определим формулы, по которым можно рассчитать необходимые величины. Потенциал:

kQ φ= -r-

Но потенциал внутри сферы будет равен потенциалу на поверхности сферы.
Напряженность:

E = kQ- r2

Но напряженность внутри сферы равна 0. $r$ – расстояние от центра сферы до нужной точки.
1) $Н еверно$
$\text{[math]}$ Точка $A$ находится дальше от центра сферы, следовательно, потенциал в ней меньше.
2) $В ерно$
$\text{[math]}$ Из вышесказанного потенциалы одинаковы (см. перед пунктом 1)
3) $Н еверно$
$\text{[math]}$ Точка $A$ находится дальше от центра сферы, следовательно, потенциал в ней меньше.
4) $Н еверно$
$\text{[math]}$ Расстояние от центра сферы до точек $A$ и $C$ одинаково, следовательно, напряженность в этих точках тоже одинаковая.
5) $В ерно$
$\text{[math]}$ Точка $B$ находится внутри сферы, следовательно, напряженность в ней равна 0.

Ответ: 25

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#11377

Два незаряженных стеклянных кубика 1 и 2 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряженность которого направлена горизонтально вправо, как показано в верхней части рисунка. Затем кубики раздвинули (нижняя часть рисунка).

Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных исследований, и укажите их номера.
1) После того как кубики раздвинули заряды кубиков остались равны нулю.
2) После помещения в электрическое поле электроны из первого кубика стали переходить во второй.
3) После того, как кубики раздвинули, заряд первого кубика оказался отрицателен, а заряд второго положителен.
4) До разделения кубиков в электрическом поле левая поверхность 1-го кубика была заряжена отрицательно.
5) После того как кубики раздвинули, правые поверхности обоих кубиков оказались заряжены отрицательно.

Показать ответ и решение

Стекло относится к диэлектрикам, в которых возникающая во внешнем электрическом поле поляризация вызывается в основном ориентацией полярных молекул или появлением наведённой поляризации у неполярных молекул, а не за счёт перемещения подвижных зарядов (электронов).

Поэтому после того, как кубики раздвинули, (полные) заряды обоих кубиков остались равными нулю, а правые поверхности обоих кубиков оказались заряжены положительно.

Ответ: 14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#11379

Две маленькие, закрепленные бусинки, расположенные в точках $A$ и $B$ , несут на себе заряды $+q >0$ и $− 2q$ соответственно (см. рис.)

Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных исследований, и укажите их номера.
1) На бусинку $B$ со стороны бусинки $A$ действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.
2) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке $C$ направлена горизонтально вправо.
3) Модули сил Кулона, действующих на бусинки, одинаковы.
4) Если бусинки соединить тонкой медной проволокой, они будут отталкиваться друг от друга.
5) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды станут равными.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
$\text{[math]}$ На бусинку $B$ действует сила Кулона, а так как бусинки имеют заряды противоположных знаков, то бусинка $B$ притягивается к бусинке $A$ , следовательно, сила Кулона направлена влево
2) $В ерно$
$\text{[math]}$ Бусинка $A$ заряжена положительна, значит, вектор напряженности, создаваемый бусинкой $A$ , направлен влево, при этом его модуль равен:

kq EA = r2,

где $r = AC$ .
Бусинка $B$ заряжена отрицательно, значит, вектор напряженности, создаваемый бусинкой $A$ , направлен влево, при этом его модуль равен:

EB = k⋅2q, r2

где $r = CB$ .
То есть суммарный вектор напряженности направлен вправо.
3) $В ерно$
$\text{[math]}$ Сила Кулона равна

F = kq⋅2q. r2

При этом по третьему закону Ньютона эта сила действует на бусинки одинаково.
4) $В ерно$
$\text{[math]}$ Так как медная проволока является проводником, то произойдет перераспределение зарядов. Так как бусинки можно считать одинаковыми по размерам, то их заряд после соединения будет равен, его можно найти из закона сохранения заряда:

q − 2q =2q′ ⇒ q′ = − q. 2

Так как бусинки будут заряжены одинаково, то они будут отталкиваться
5) $Н еверно$
Стеклянная палочка является диэлектриком, следовательно, при соединении бусинок стеклянной палочкой их заряды не изменятся.

Ответ: 234

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#11971

Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии $d$ друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения (рис. 1). Пластины закрепили на изолирующих подставках и спустя длительное время отключили от источника (рис. 2).

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.
1) Напряжённость электрического поля в точке А больше, чем в точке В.
2) Потенциал электрического поля в точке А больше, чем в точке С.
3) Если увеличить расстояние между пластинами $d$ , то напряжённость электрического поля в точке С не изменится.
4) Если уменьшить расстояние между пластинами $d$ , то заряд правой пластины не изменится.
5) Если пластины полностью погрузить в керосин, то энергия электрического поля конденсатора останется неизменной.

Демоверсия 2019

Показать ответ и решение

После того как длительное время пластины были подключены к источнику постоянного напряжения, они зарядились: левая пластина отрицательно, правая – положительно.
1) $Н еверно$
Внутри плоского заряженного конденсатора электрическое поле однородно. Напряжённости поля в точках А и В одинаковые.
2) $Н еверно$
Потенциал электрического поля внутри конденсатора убывает от положительной пластины к отрицательной. Потенциал электрического поля в точке А меньше, чем в точке С.
3) $В ерно$
Поскольку пластины отключены от источника, то заряд и его поверхностная плотность на них не меняется при изменении расстояния. Значит, не будет изменяться и напряжённость электрического поля между пластинами.
4) $В ерно$
Заряд пластин остаётся постоянным, независимо от того, сдвигают пластины или нет.
5) $Н еверно$
Диэлектрическая проницаемость керосина больше 1. При полном погружении в керосин энергия электрического поля конденсатора уменьшится.

Ответ: 34

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#11972

Однородное электростатическое поле создано равномерно заряженной горизонтальной пластиной. Линии напряженности поля направлены вертикально вверх (см. рисунок).

Выберите все верные утверждения о данной ситуации и укажите их номера.
1) Если в точку $A$ поместить пробный точечный отрицательный заряд, то на него со стороны пластины будет действовать сила, направленная вертикально вверх.
2) Пластина имеет положительный заряд.
3) Потенциал электростатического поля в точке $B$ выше, чем в точке $C$ .
4) Напряжённость поля в точке $C$ больше, чем в точке $A$ .
5) Работа электростатического поля по перемещению пробного точечного отрицательного заряда из точки $A$ в точку $B$ положительна.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Если в точку $A$ поместить пробный точечный отрицательный заряд, то на него будет действовать сила, направленная вертикально вниз, так как заряд и пластина заряжены разноименно (см. пункт 2).
2) $В ерно$
На рисунке видно, что линии напряженности выходят из пластины. Следовательно, она заряжена положительно.
3) $В ерно$
Чем ближе точка расположена к пластине, тем в ней больше потенциал электростатического поля. Потенциал возрастает при приближении к положительной пластине.
4) $Н еверно$
Напряжённость поля одинакова во всех точках над пластиной.
5) $Н еверно$
Заряд в точках $A$ и $B$ будет иметь одинаковый потенциал. Следовательно, работа по его перемещению между этими точками равна нулю.

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#11973

Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии $d$ друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.
1) Если увеличить расстояние $d$ между пластинами, то напряжённость электрического поля в точке В уменьшится.
2) Если пластины полностью погрузить в керосин, то энергия электрического поля пластин останется неизменной.
3) Напряжённость электрического поля в точке А меньше, чем в точке С.
4) Потенциал электрического поля в точке А меньше, чем в точке С.
5) Если уменьшить расстояние $d$ между пластинами, то заряд левой пластины уменьшится.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Напряженность можно определить по формуле:

U E = d,

где $U$ – напряжение между пластинами, .
Так как конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения, то напряжение на конденсаторе будет постоянно.
Значит, при увеличении $d$ , напряженность $E$ будет уменьшаться.
2) $Н еверно$
Ёмкость конденсатора равна:

C = 𝜀𝜀0S-, d

где $𝜀$ - -диэлектрическая проницаемость среды, $𝜀0$ – электрическая постоянная, $S$ – площадь пластин.
Так как диэлектрическая проницаемость керосина больше, чем диэлектрическая проницаемость воздуха, то ёмкость конденсатора увеличится.
Так как конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения, то напряжение на конденсаторе будет постоянно, а ёмкость увеличится, значит, энергия, вычисляемая по формуле:

2 W = CU-- 2

увеличится
3) $Н еверно$
Внутри плоского конденсатора получается однородное электрическое поле, напряженность которого в каждой точке одинакова.
4) $В ерно$
Силовые линии направлены в сторону уменьшения потенциала, то есть от ”+” к ”-” (налево), значит, потенциал в точке $A$ меньше потенциала в точке $C$ .
5) $В ерно$
Ёмкость конденсатора равна:

C = 𝜀𝜀0S-, d

При уменьшении $d$ увеличится ёмкость, при этом заряд на пластинах конденсатора равен:

q = CU,

так как $U$ постоянно (см. пункты 1 и 2), то конденсатор сможет накопить больший заряд. Так как левая обкладка конденсатора подключена к минусу, то на ней заряд отрицателен. Так как заряд на конденсаторе увеличится, то модуль заряда левой пластинки станет больше, но значение заряда с учетом знака станет меньше.

Ответ: 145

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#11974

Для оценки заряда, накопленного воздушным конденсатором, можно использовать устройство, изображённое на рисунке: лёгкий шарик из оловянной фольги подвешен на изолирующей нити между двумя пластинами конденсатора, при этом одна из пластин заземлена, а другая заряжена положительно. Когда устройство собрано, а конденсатор заряжен (и отсоединён от источника), шарик приходит в колебательное движение, касаясь поочерёдно обеих пластин.

Выберите все верные утверждения, соответствующих колебательному движению шарика после первого касания пластины.
1) По мере колебаний шарика напряжение между пластинами конденсатора уменьшается.
2) При движении шарика к положительно заряженной пластине его заряд равен нулю, а при движении к заземлённой пластине — положителен.
3) При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен положительно, а при движении к положительно заряженной пластине — отрицательно.
4) При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен отрицательно, а при движении к положительно заряженной пластине — положительно.
5) По мере колебаний шарика электрическая ёмкость конденсатора уменьшается.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Так как правая пластина заземлена, а левая пластина заряжена положительна, то с Земли на правую пластину переходит отрицательный заряд.
1) $Верно$
По мере движения, заряд от конденсатора будет уходить в землю и напряжение между обкладками падать. Сначала шарик соприкоснется с положительно заряженной пластиной и станет положительно заряженным, начнет от нее отталкиваться, в момент соприкосновения с заземленной пластиной, накопленный заряд перетечет на пластину и шарик станет заряжен отрицательно и шарик вновь начинает движение к положительному полюсу.
2) $Неверно$
Оловянная фольга представляет собой проводник, в котором свободные электроны концентрируются со стороны положительной пластины под действием электрического поля. Благодаря этому отрицательному заряду, шарик начинает движение к положительному полюсу под действием кулоновских сил. Соприкасаясь с положительной обкладкой конденсатора, электроны переходят на нее, а шарик приобретает положительный заряд, начиная движение к отрицательной пластине, соприкасаясь с отрицательной пластиной шарик отдаст положительный заряд и приобретет отрицательный.
3) $Верно$
См. пункт 2
4) $Неверно$
См. пункт 2
5) $Неверно$
Электрическая ёмкость – это способность конденсатора накапливать заряд. Эта величина не зависит от текущего количества заряда на его обкладках, а только от характеристик самого конденсатора

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#11975

Плоский воздушный конденсатор ёмкостью $C0$ , подключённый к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии $d0$ друг от друга. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике.

Выберите все верные утверждения, соответствующих описанию опыта.
1) В момент времени $t4$ ёмкость конденсатора увеличилась в 5 раз по сравнению с первоначальной (при t = 0).
2) В интервале времени от $t1$ до $t4$ заряд конденсатора уменьшается.
3) В интервале времени от $t1$ до $t4$ энергия конденсатора равномерно уменьшается.
4) В промежутке времени от $t1$ до $t4$ напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора остаётся постоянной.
5) В промежутке времени от $t1$ до $t4$ напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора увеличивается.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Ёмкость определяется формулой:

S C = 𝜀0d-

Следовательно, при уменьшении расстояния в 5 раз, ёмкость возрастет в 5 раз
2) $Н еверно$
Заряд равен:

q = CU

Так как ёмкость увеличивается, а напряжение постоянно, то заряд увеличивается.
3 ) $Н еверно$
Энергия конденсатора:

CU2 W = --2-

Аналогично предыдущему пункту энергия увеличивается.
4) $Неверно$
Напряженность вычисляется по формуле:

U E = d-

Так как напряжение постоянно, а расстояние между пластинами уменьшается, то напряженность увеличивается.
5) $В ерно$ См. пункт 4

Ответ: 15

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#24185

Электрон влетает в пространство между пластинами плоского конденсатора со скоростью $7 υ0 = 4 ⋅10$ м/с (на рисунке показан вид сверху) на расстоянии $d2$ от пластин. Расстояние между пластинами $d =4$ мм, длина пластин $L= 6$ см, напряжение между ними 10 В.

Выберите все верные утверждения.

1) Модуль напряжённости электрического поля в конденсаторе равен 2,5 кВ/м.

2) На электрон внутри конденсатора со стороны электрического поля будет действовать сила, всегда направленная вдоль отрицательного направления оси 0y.

3) В процессе движения электрона внутри конденсатора действующая на него со стороны поля электрическая сила не будет изменяться.

4) Траектория движения электрона в конденсаторе представляет собой прямую линию, направленную под углом к оси $OX$ .

5) Время, которое потребуется электрону для того, чтобы вылететь из конденсатора, равно 0,15 мкс.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Модуль напряжения равен:

U 10 В E = d-= 4⋅10−3-м = 2500 В/ м

2) $Неверно$
Электрон имеет отрицательный заряд и поэтому притягивается к положительной пластине и отталкивается от отрицательной.
3) $В ерно$
Электрическая сила равна:

F =qE,

где $q$ – заряд электрона.
Значит, сила постоянна.
4) $Н еверно$
Электрон имеет отрицательный заряд и поэтому притягивается к положительной пластине и отталкивается от отрицательной.
5) $Н еверно$
Движение по оси $x$ равномерно, тогда из уравнения кинематики:

L 0,06 −8 t= V0 = 4⋅107 = 0,15⋅10

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#27098

Медные незаряженные кубики 1 и 2 и стеклянные незаряженные кубики 3 и 4 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряжённость которого направлена горизонтально вправо, как показано в левой части рисунка. Затем кубики раздвинули и уже после этого выключили электрическое поле (правая часть рисунка). Выберите все верные утверждения, описывающие данный процесс.

1) После разделения кубик 1 имеет положительный заряд.

2) В электрическом поле кубики 3 и 4 приобретают суммарный отрицательный заряд.

3) После разделения кубик 4 имеет положительный заряд.

4) При помещении стеклянных кубиков в электрическое поле наблюдается явление поляризации.

5) При помещении медных кубиков в электрическое поле наблюдается явление электростатической индукции.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
В медных кубиках будет наблюдаться сосредоточение отрицательного заряда в кубике 1 и положительного в кубике 2, так как свободные электроны в металлах перемещаются в противоположную сторону вектора напряженности электрического поля.
2) $Н еверно$
Стекло относится к диэлектрикам, в которых возникающая во внешнем электрическом поле поляризация вызывается в основном ориентацией полярных молекул или появлением наведённой поляризации у неполярных молекул, а не за счёт перемещения подвижных зарядов (электронов).
Поэтому после того, как кубики раздвинули, (полные) заряды обоих кубиков остались равными нулю, а правые поверхности обоих кубиков оказались заряжены положительно.
3) $Н еверно$
См. пункт 2.
4) $В ерно$
См. пункт 3.
5) $В ерно$

Ответ: 45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#46952

На рисунке изображены два одинаковых электрометра: А и Б, шары которых имеют заряды противоположных знаков. В первом опыте электрометры соединяют медной проволокой, а во втором – деревянной линейкой

Выберите все утверждения, соответствующие данным этих опытов.

1) В первом опыте показание электрометра А станет равным 1, а показание электрометра Б – равным 3.

2) В первом опыте показания обоих электрометров станут равными 1.

3) В первом опыте электрометр Б полностью разрядится.

4) Во втором опыте показания электрометров не изменятся.

5) Во втором опыте показания электрометров станут одинаковыми.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Медная проволока является проводником, значит, в первом опыте произойдет перераспределение зарядов при соединении электрометров проволокой. Так как электрометры одинаковые, то и заряды электрометров после перераспределения будут равны. По закону сохранения заряда

q′ = q1+-q2 = −3+-1-=− 1. 2 2

То есть показания электрометров будут равны 1.
2) $В ерно$
См. пункт 1.
3) $Н еверно$
См. пункт 1.
4) $В ерно$
Так как дерево является диэлектриком, то заряды электрометров во втором опыте не изменится.
5) $Н еверно$
См. пункт 4.

Ответ: 24

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#46953

На рисунке изображены линии напряжённости однородного электростатического поля, образованного равномерно заряженной протяжённой металлической пластиной.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Заряд пластины положительный.

2) Потенциал электростатического поля в точке $B$ выше, чем в точке $C$ .

3) Работа сил электростатического поля по перемещению точечного положительного заряда из точки А в точку В положительна.

4) Если в точку В поместить точечный отрицательный заряд, то на него со стороны пластины будет действовать сила, направленная вертикально вверх.

5) Напряжённость поля в точке А меньше, чем в точке С.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Вектор напряженности электростатического поля направлен от положительного заряда к отрицательному. Следовательно, пластина имеет положительный заряд.
2) $В ерно$
Потенциал вдоль направления линий напряженности убывает, то есть потенциал электростатического поля в точке $B$ выше, чем в точке $C$ .
3) $Н еверно$
Работу можно найти по формуле:

A =F lcosα,

где $F$ – сила Кулона, действующая на заряд; $l$ – длина пути, пройденная частицей; $α$ – угол между силой и путем перемещения заряда. Сила направлена вдоль линий напряженности, тогда как перемещение перпендикулярно ей, то есть $α= 90∘$ , значит $cosα = 0$ , следовательно, работа силы равна нулю.
4) $Н еверно$
Из пункта 1 пластина имеет положительный заряд. При помещении отрицательного заряда, он начнёт притягиваться к пластине (так как разноимённые заряды притягиваются), значит, сила Кулона направлена вертикально вниз.
5) $Н еверно$
Так как электростатическое поле однородно, то напряженность этого поля одинакова во всех точках пространства.

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#64744

Стеклянные незаряженные кубики 1 и 2 и медные незаряженные кубики 3 и 4 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряженность которого направлена горизонтально вправо, как показано в левой части рисунка. Затем кубики раздвинули и уже после этого выключили электрическое поле (правая часть рисунка). Выберите все верные утверждения, описывающие данный процесс.

Выберите из предложенного перечня все верные утверждения относительно этой ситуации, и укажите их номера.

1) После разделения кубик 1 остаётся незаряженным.

2) В электрическом поле кубики 3 и 4 приобретают суммарный отрицательный заряд.

3) После разделения кубик 4 имеет положительный заряд.

4) При помещении стеклянных кубиков в электрическое поле наблюдается явление поляризации.

5) В электрическом поле кубики 1 и 2 приобретают суммарный положительный заряд.

Показать ответ и решение

1) $В ерно$

Стекло относится к диэлектрикам, в которых возникающая во внешнем электрическом поле поляризация вызывается в основном ориентацией полярных молекул или появлением наведённой поляризации у неполярных молекул, а не за счёт перемещения подвижных зарядов (электронов).

Поэтому после того, как кубики раздвинули, (полные) заряды обоих кубиков остались равными нулю, а правые поверхности обоих кубиков оказались заряжены отрицательно.

2) $Неверно$

В медных кубиках будет наблюдаться сосредоточение отрицательного заряда в кубике 3 и положительного в кубике 4, так как свободные электроны в металлах перемещаются в противоположную сторону вектора напряженности электрического поля.

3) $Верно$

См. пункт 2.

4) $Верно$

См. пункт 1.

5) $Неверно$

См. пункт 1.

Ответ: 134

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#64769

Плоский воздушный конденсатор ёмкостью $C0$ , подключённый к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии $d0$ друг от друга. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике. Выберите все верные утверждения, соответствующие описанию опыта.

1) Энергия конденсатора убывает в интервале времени от $t1$ до $t4$ .

2) Ёмкость конденсатора равномерно возрастает в интервале времени от $t1$ до $t4$ .

3) В момент времени $t4$ заряд конденсатора уменьшился в пять раз по сравнению с первоначальным.

4) Напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора остаётся постоянной в промежутке времени от $t1$ до $t4$ .

5) Напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора возрастает в промежутке времени от $t1$ до $t4$ .

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Энергия конденсатора:

CU2 W = -2--,

где $C$ – ёмкость конденсатора, $U$ – напряжение на нём.
Ёмкость определяется формулой:

C = 𝜀 S, 0d

где $𝜀0$ – диэлектрическая постоянная, $S$ – площадь пластин.
Так как $d$ равномерно увеличивается, то ёмкость равномерно уменьшается.
При этом напряжение на конденсаторе постоянно, так как он подключён к источнику постоянного напряжения.
Значит, энергия тоже уменьшается.
2) $Н еверно$
Ёмкость определяется формулой:

S- C = 𝜀0d,

где $𝜀0$ – диэлектрическая постоянная, $S$ – площадь пластин.
Так как $d$ равномерно увеличивается, то ёмкость уменьшается.
3) $В ерно$
Заряд конденсатора:

q = CU,

Ёмкость конденсатора (из прошлых пунктов) уменьшается, при этом, так как $d$ увеличивается в 5 раз, то ёмкость уменьшается в 5 раз, значит, заряд уменьшается в 5 раз.
4) $Н еверно$
Напряженность вычисляется по формуле:

E = U- d

Так как напряжение постоянно, а расстояние между пластинами увеличивается, то напряженность уменьшается.
5) $Н еверно$
См. пункт 4.

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#85587

Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и B, несут на себе заряды $+ q >0$ и $− 2q$ соответственно (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этой ситуации.

1) Модуль силы Кулона, действующей на бусинку А, в 2 раза меньше модуля силы Кулона, действующую на бусинку В.

2) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды не изменятся.

3) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С направлена горизонтально влево.

4) Если бусинки соединить медной проволокой, они будут отталкивать друг друга.

5) На бусинку А со стороны бусинки В действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Сила Кулона равна

q⋅2q F = k-r2-.

При этом по третьему закону Ньютона эта сила действует на бусинки одинаково.
2) $В ерно$
Стеклянная палочка является диэлектриком, следовательно, при соединении бусинок стеклянной палочкой их заряды не изменятся.
3) $Н еверно$
Бусинка $A$ заряжена положительна, значит, вектор напряженности, создаваемый бусинкой $A$ , направлен вправо, при этом его модуль равен:

EA0 = kq , r2

где $r = AC$ .
Бусинка $B$ заряжена отрицательно, значит, вектор напряженности, создаваемый бусинкой $B$ , направлен вправо, при этом его модуль равен:

EB0 = k-⋅22q, r

где $r = CB$ .
Тогда общая напряженность в точке $C$ по принципу суперпозиции:

k ⋅q k⋅2q 3kq EC0 = EA0 +EB0 =-r2-+ -r2- = r2-.

и направлена вправо
4) $В ерно$
Так как бусинки соединяют проводником, то произойдет перераспределение зарядов. Так как бусинки можно считать одинаковыми по размерам, то их заряд после соединения будет равен, его можно найти из закона сохранения заряда:

′ ′ q q − 2q =2q ⇒ q = − 2.

Так как заряды бусинок будут одинаковы, то бусинки будут отталкиваться.
5) $В ерно$
Да, противоположные заряды притягиваются.

Ответ: 245

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#91771

Для оценки заряда, накопленного воздушным конденсатором, можно использовать устройство, изображённое на рисунке: лёгкий шарик из оловянной фольги подвешен на изолирующей нити между двумя пластинами конденсатора, при этом одна из пластин заземлена, а другая заряжена положительно. Когда устройство собрано, а конденсатор заряжен (и отсоединён от источника), шарик приходит в колебательное движение, касаясь поочерёдно обеих пластин.

Выберите все верные утверждения, соответствующих колебательному движению шарика после первого касания пластины.
1) По мере колебаний шарика напряжение между пластинами конденсатора увеличивается.
2) При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен положительно, а при движении к положительно заряженной пластине – отрицательно.
3) При движении шарика к положительно заряженной пластине его заряд равен нулю, а при движении к заземлённой пластине – положителен.
4) При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен отрицательно, а при движении к положительно заряженной пластине – положительно.
5) По мере колебаний шарика электрическая ёмкость конденсатора остаётся неизменной.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

Так как правая пластина заземлена, а левая пластина заряжена положительна, то с Земли на правую пластину переходит отрицательный заряд.
1) $Неверно$
По мере движения, заряд от конденсатора будет уходить в землю и напряжение между обкладками падать. Сначала шарик соприкоснется с положительно заряженной пластиной и станет положительно заряженным, начнет от нее отталкиваться, в момент соприкосновения с заземленной пластиной, накопленный заряд перетечет на пластину и шарик станет заряжен отрицательно и шарик вновь начинает движение к положительному полюсу.
2) $Верно$
Оловянная фольга представляет собой проводник, в котором свободные электроны концентрируются со стороны положительной пластины под действием электрического поля. Благодаря этому отрицательному заряду, шарик начинает движение к положительному полюсу под действием кулоновских сил. Соприкасаясь с положительной обкладкой конденсатора, электроны переходят на нее, а шарик приобретает положительный заряд, начиная движение к отрицательной пластине, соприкасаясь с отрицательной пластиной шарик отдаст положительный заряд и приобретет отрицательный.
3) $Неверно$
Нет, см. пункт 2.
4) $Неверно$
Нет, см. пункт 2.
5) $Верно$
Электрическая ёмкость – это способность конденсатора накапливать заряд. Эта величина не зависит от текущего количества заряда на его обкладках, а только от характеристик самого конденсатора.

Ответ: 25

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#94358

Два незаряженных пластмассовых кубика 1 и 2 сблизили вплотную и поместили в однородное электрическое поле, напряжённость которого направлена горизонтально вправо, как показано в левой части рисунка. То же самое проделали с двумя незаряженными стальными кубиками 3 и 4. Затем кубики быстро раздвинули и уже потом убрали электрическое поле (правая часть рисунка). Выберите все верные утверждения, описывающие данный процесс.

Выберите из предложенного перечня все верные утверждения относительно этой ситуации, и укажите их номера.

1) После разделения кубик 3 имеет отрицательный заряд.
2) При помещении пластмассовых кубиков в электрическое поле наблюдается явление поляризации.
3) В электрическом поле кубики и 2 приобретают суммарный отрицательный заряд.
4) В электрическом поле кубики 3 и 4 приобретают суммарный отрицательный заряд.
5) После разделения кубик 2 имеет положительный заряд.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Да, кубики 3 и 4 металлические. В них происходит перераспределение электронов – электризация. При этом электроны смещаются против силовой линии, то есть влево. Поэтому кубик 3 приобретает отрицательный заряд.
2) $В ерно$
Да, так как пластмассовые кубики 1 и 2 являются диэлектриками. При помещении их в однородное электростатическое поле в них происходит поляризация.
3) $Н еверно$
Нет, кубики не приобретают никакого заряда и после отключения поля возвращаются в исходное состояние, оставаясь незаряженными.
4) $Н еверно$
Нет, кубик 3 приобретает отрицательный заряд, а кубик 4 приобретает положительный заряд, так как в нём будет недостаток электронов. Суммарный же заряд остаётся неизменным и равным нулю.
5) $Н еверно$
Нет, см. пункт 3.

Ответ: 12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#94469

Два незаряженных алюминиевых кубика 1 и 2 сблизили вплотную и поместили в однородное электрическое поле, напряжённость которого направлена горизонтально вправо, как показано в левой части рисунка. То же самое проделали с двумя незаряженными эбонитовыми кубиками 3 и 4. Затем кубики быстро раздвинули и уже потом убрали электрическое поле (правая часть рисунка). Выберите все верные утверждения, описывающие данный процесс.

Выберите из предложенного перечня все верные утверждения относительно этой ситуации, и укажите их номера.

1) После разделения кубик 3 имеет отрицательный заряд.
2) В электрическом поле кубики 1 и 2 приобретают суммарный отрицательный заряд.
3) При помещении алюминиевых кубиков в электрическое поле в них происходит перераспределение свободных электронов.
4) В электрическом поле кубики 3 и 4 приобретают суммарный отрицательный заряд.
5) После разделения кубик 2 имеет положительный заряд.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Нет, так как эбонитовые кубики 3 и 4 являются диэлектриками. При помещении их в однородное электростатическое поле в них происходит поляризация.
2) $Н еверно$
Нет, кубик 1 приобретает отрицательный заряд, а кубик 2 приобретает положительный заряд, так как в нём будет недостаток электронов. Суммарный же заряд остаётся неизменным и равным нулю.
3) $В ерно$
Да, кубики 1 и 2 металлические. В них происходит перераспределение электронов – электризация. При этом электроны смещаются против силовой линии, то есть влево.
4) $Н еверно$
Нет, кубики не приобретают никакого заряда и после отключения поля возвращаются в исходное состояние, оставаясь незаряженными.
5) $В ерно$
Да, т.к. электроны смещаются против силовой линии, то есть влево. Поэтому кубик 1 приобретает отрицательный заряд, а 2 - положительный.

Ответ: 35

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#96097

Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и B, несут на себе заряды $+ q >0$ и $− 2q$ соответственно (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этой ситуации.

1) На бусинку А со стороны бусинки В действует сила Кулона, направленная горизонтально влево.
2) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С направлена горизонтально вправо.
3) Модули сил Кулона, действующих на бусинки, одинаковы.
4) Если бусинки соединить медной проволокой, они будут притягивать друг друга.
5) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды станут равными.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Нет, противоположные заряды притягиваются, то есть сила направлена вправо.
2) $В ерно$
Бусинка $A$ заряжена положительна, значит, вектор напряженности, создаваемый бусинкой $A$ , направлен вправо, при этом его модуль равен:

kq EA0 = r2 ,

где $r = AC$ .
Бусинка $B$ заряжена отрицательно, значит, вектор напряженности, создаваемый бусинкой $B$ , направлен вправо, при этом его модуль равен:

EB0 = k-⋅22q, r

где $r = CB$ .
Тогда общая напряженность в точке $C$ по принципу суперпозиции:

k-⋅q- k⋅2q 3kq EC0 = EA0 +EB0 = r2 + r2 = r2 .

и направлена вправо
3) $В ерно$
Сила Кулона равна

q⋅2q F = k-r2-.

При этом по третьему закону Ньютона эта сила действует на бусинки одинаково.
4) $Н еверно$
Так как бусинки соединяют проводником, то произойдет перераспределение зарядов. Так как бусинки можно считать одинаковыми по размерам, то их заряд после соединения будет равен, его можно найти из закона сохранения заряда:

′ ′ q q − 2q =2q ⇒ q = − 2.

Так как заряды бусинок будут одинаковы, то бусинки будут отталкиваться.
5) $Н еверно$
Стеклянная палочка является диэлектриком, следовательно, при соединении бусинок стеклянной палочкой их заряды не изменятся.

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#96189

Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и B, несут на себе заряды $+ q > 0$ и $− 2q$ соответственно (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этой ситуации.

1) На бусинку А со стороны бусинки В действует сила Кулона, направленная горизонтально влево.
2) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке С направлена горизонтально влево.
3) Модуль силы Кулона, действующей на бусинку В, в 2 раза меньше, чем модуль силы Кулона, действующей на бусинку А.
4) Если бусинки соединить медной проволокой, они будут отталкиваться друг от друга.
5) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды не изменятся.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Нет, противоположные заряды притягиваются, то есть сила направлена вправо.
2) $Н еверно$
Бусинка $A$ заряжена положительна, значит, вектор напряженности, создаваемый бусинкой $A$ , направлен вправо, при этом его модуль равен:

kq EA0 = r2 ,

где $r = AC$ .
Бусинка $B$ заряжена отрицательно, значит, вектор напряженности, создаваемый бусинкой $B$ , направлен вправо, при этом его модуль равен:

EB0 = k-⋅22q, r

где $r = CB$ .
Тогда общая напряженность в точке $C$ по принципу суперпозиции:

k-⋅q- k⋅2q 3kq EC0 = EA0 +EB0 = r2 + r2 = r2 .

и направлена вправо
3) $Н еверно$
Сила Кулона равна

q⋅2q F = k-r2-.

При этом по третьему закону Ньютона эта сила действует на бусинки одинаково.
4) $В ерно$
Так как бусинки соединяют проводником, то произойдет перераспределение зарядов. Так как бусинки можно считать одинаковыми по размерам, то их заряд после соединения будет равен, его можно найти из закона сохранения заряда:

′ ′ q q − 2q =2q ⇒ q = − 2.

Так как заряды бусинок будут одинаковы, то бусинки будут отталкиваться.
5) $В ерно$
Стеклянная палочка является диэлектриком, следовательно, при соединении бусинок стеклянной палочкой их заряды не изменятся.

Ответ: 45

01 Электрическое поле. Электростатика