Электродинамика. Электростатика —Каталог задач по ЕГЭ - Физика

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#13258

Две плоские пластины конденсатора, закреплённые на изолирующих штативах, расположили на небольшом расстоянии друг от друга и соединили одну пластину с заземлённым корпусом, а другую — со стержнем электрометра (см. рисунок). Затем пластину, соединённую со стержнем электрометра, зарядили. Объясните, опираясь на известные Вам законы, как изменяются показания электрометра при сближении пластин. Отклонение стрелки электрометра пропорционально разности потенциалов между пластинами. Ёмкость электрометра пренебрежимо мала.

Показать ответ и решение

1) Пусть пластине и стержню сообщили заряд $Q$ , тогда на заземленном корпусе электрометра и второй пластине возникают индуцированные заряды, по модулю равному $Q$ , но противоположному по знаку.

2) Разность потенциалов между пластинами

U = q- C

3) Ёмкость плоского воздушного конденсатора прямо пропорциональна площади обкладок и обратно пропорциональна расстоянию $d$ между пластинами:

𝜀𝜀0S- C = d

Следовательно, уменьшение расстояния между пластинами приведёт к увеличению ёмкости.

5) Суммарный заряд стержня электрометра и соединённой с ним пластины не изменяется, так как эта система тел электроизолированная. Разность потенциалов между пластинами после сближения уменьшится, что приведёт к уменьшению угла отклонения стрелки электрометра.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано как меняются показания вольтметра)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: указаны формула связи напряжения на конденсаторе с зарядом на нем, записана фомрула ёмкости плоского конденстора. Указана зависимость между напряжением и показаниями вольтметра. Сказано что происходит с зарядом системы)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#13248

Два незаряженных электрометра соединили проводящим металлическим стержнем с изолирующей ручкой. Затем к первому поднесли отрицательно заряженную палочку, не касаясь шара. После этого сначала убрали стержень, соединяющий электрометры, а только потом убрали заряженную палочку. Объясните наблюдаемые явления и определите знак заряда на электрометрах после того, как убрали стержень и палочку.

Источники: Основная волна 2017

Показать ответ и решение

1. Электрометр 1 имеет положительный заряд, а электрометр 2 – отрицательный.
2. При поднесении отрицательно заряженной палочки к шару электрометра 1 электроны в шаре, стержне и стрелке электрометров по металлическому стержню в электрическом поле, созданном палочкой, стали перемещаться на поверхность шара электрометра 2. Движение электронов будет происходить до тех пор, пока все точки металлических частей двух электрометров не будут иметь одинаковые потенциалы.
3. Поскольку два соединённых металлическим стержнем электрометра образуют изолированную систему, то согласно закону сохранения заряда положительный заряд электрометра 1 в точности равен по модулю отрицательному заряду электрометра 2.
4. После того как убрали стержень, показания электрометров не изменились

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: электрометр 1 имеет положительный заряд, а электрометр 2 – отрицательный; п. 1)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: электризация во внешнем поле, взаимодействие заряженных тел)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#61854

На столе установили два незаряженных электрометра и соединили их алюминиевым стержнем с изолирующей ручкой (рис. а). Затем к первому электрометру поднесли, не касаясь шара, положительно заряженную палочку (рис. б). Не убирая палочки, убрали стержень, а затем убрали палочку.

$PIC$

Ссылаясь на известные Вам законы и явления, объясните, почему электрометры оказались заряженными, и определите знаки заряда каждого из электрометров после того, как палочку убрали.

Источники: Демидова 2019 | Основная волна 2018

Показать ответ и решение

Так как электрометр является проводником, то при поднесении положительно заряженной палочки к электрометру палочка создаёт электрическое поле, под действием которого произойдет перераспределение зарядов, до тех пор, пока потенциал на электрометрах не станет одинаковым, при этом электроны с дальнего электрометра переместятся на ближний, то есть заряд ближнего электрометра станет отрицательным. Система из двух электрометров и палочки является изолированной, значит, по закону сохранения заряда, дальний электрометр будет заряжен положительно, при этом модули зарядов на электрометрах равны. Так как сначала удаляют соединяющий стержень, то электрометры в конце концов сохранят свои заряды, то есть ближний к палочке будет заряжен отрицательно, дальний – положительно.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: электрометр 1 имеет положительный заряд, а электрометр 2 - отрицательный)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: электризация во внешнем поле, взаимодействие заряжённых тел)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#47588

Два металлических бруска (1) и (2), лежащие на деревянном столе, соединены металлическим стержнем с деревянной ручкой (3). К бруску 1 поднесли положительно заряженную палочку, не касаясь бруска. Затем, продолжая держать палочку возле первого бруска; стержень убрали, подняв его за ручку. Какими после этого будут заряды брусков? Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики.

Источники: Основная волна 2018

Показать ответ и решение

До того как к брускам поднесли заряженную палочку, они не были заряжены. Так как бруски и стержень сделаны из металла, то они являются проводниками. При поднесении палочки к брускам палочка создаёт электрическое поле, под действием которого произойдет перераспределение зарядов, до тех пор, пока потенциал на брусках не станет одинаковым, при этом электроны с бруска 2 переместятся на брусок 1, то есть заряд бруска станет отрицательным. Система из двух брусков является изолированной, значит, по закону сохранения заряда, второй брусок будет заряжен положительно, при этом модули зарядов на брусках равны. Когда стержень убрали, держа его за деревянную ручку, распределение зарядов на брусках сохранилось, т.е. брусок 1 остался заряженным отрицательно, брусок 2 – положительно. Поскольку воздух является диэлектриком, то перетекания заряда по нему не происходит.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано, какие заряды будут у брусков)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано, что тела являются проводниками, сказано, как перераспределится заряд, сказано что будет, когда палочку уберут, сказано, что воздух диэлектрик)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#61855

На одну из двух близко расположенных горизонтальных металлических пластин, укреплённых на изолирующих подставках, положили металлический шарик (см. рисунок). Когда пластины подсоединили к клеммам высоковольтного выпрямителя, подав на них заряды разных знаков, шарик пришёл в движение. Опираясь на законы электростатики и механики, опишите и объясните движение шарика.

$PIC$

Показать ответ и решение

Так как шарик металлический, то он является проводником и вследствие электризации шарик приобретёт тот же заряд, что и нижняя пластина, то есть отрицательный.

Напряженность внутри пластин направлена от положительной пластины к отрицательной. На шарик будет действовать сила тяжести $mg$ , направленная вниз и электрическая сила $|q|E$ , направленная против вектора напряженности, так как заряд шарика отрицателен. Изобразим действия сил на шарик внутри пластин.

$PIC$

По второму закону Ньютона

m ⃗g+ |q|⃗E =m ⃗a,

где $a$ – ускорение шарика.
Возможный два случая:
Случай 1. Когда электрическая сила по модулю меньше, чем сила тяжести $qE < mg$ , шарик не будет приходить в движение, а будет лежать на пластине, но так как по условию он пришел в движение, то этот случай нам не подходит.
Случай 2. Когда электрическая сила по модулю будет больше, чем сила тяжести, действующая на шарик $qE >mg$ , шарик начнёт движение вверх (отталкиваться от отрицательной пластины и притягиваться к положительной).

Под действием электрической силы шарик начнёт подниматься к верхней пластине, пока не коснётся её, коснувшись, он приобретёт положительный заряд и начнёт отталкиваться от верхней пластин, упадёт на нижнюю пластинку и вновь станет заряжен отрицательно.

Такой процесс будет повторяться.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: описано, как движется шарик)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано, какой заряд приобретает шарик, описаны два случая движения тела, в зависимости от электрической силы)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#43371

На металлической пластинке, которая лежит на земле, лежит металлический шарик. Над ним параллельно земле расположена другая пластинка, подключённая к клеммам высоковольтного выпрямителя, на который подают отрицательный заряд. Опираясь на законы механики и электростатики, объясните, как будет двигаться шарик.

Показать ответ и решение

Под действием заряда верхней пластины шарик и нижняя пластина зарядятся положительно, как показано на рисунке, отрицательный заряд «утечёт» в землю (явление электростатической индукции). Напряженность внутри пластин направлена от от положительной пластины к отрицательной. Изобразим действия сил на шарик внутри пластин.

Под действием электрической силы шарик начнёт подниматься к верхней пластине, пока не коснётся её, коснувшись, он приобретёт отрицательный заряд и начнёт отталкиваться от верхней пластин, упадёт на нижнюю пластинку, где снова станет положительным, а отрицательный заряд "утечёт"в землю.

Такой процесс будет повторяться, пока на верхнюю пластину будет подаваться отрицательный заряд.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано, как движется шарик)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано, какой заряд приобретает шарик, описано движение шарика)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#13245

К шару незаряженного электрометра поднесли отрицательно заряженную палочку. В результате этого лепестки электрометра разошлись. Какой заряд приобрели лепестки электрометра? Ответ поясните, опираясь на физические закономерности.

Источники: Досрочная волна 2019

Показать ответ и решение

Электрометр является проводником. При поднесении палочки к электрометру, она создает электрическое поле, при этом под действием этого поля электроны будут отталкиваться от палочки и перетекать на лепестки, то есть будет происходить перераспределение заряда до тех пор, пока потенциал на электрометре не станет всюду равным. Так как электрометр является изолированной системой, то по закону сохранения заряда заряд шара будет положительным, а лепестков отрицательным. Одноименные заряды отталкиваются, значит, лепестки электрометра также будут отталкиваться.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано какие заряды приобретут лепестки)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: описано перетекание заряда)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#61856

Если потереть шерстью эбонитовую палочку, то она электризуется, приобретая отрицательный заряд, и стрелка электрометра при поднесении палки к его шару отклоняется, а при удалении палки – возвращается к неотклонённому состоянию. Если же в момент поднесения наэлектризованной палки к электрометру коснуться рукой его металлического корпуса и сразу же убрать руку, то после удаления палки отклонение стрелки сохраняется, хотя и меньшее по величине.
Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, почему это происходит.
Электрометр (см. рис.) представляет собой металлический цилиндрический корпус, передняя и задняя стенки которого стеклянные. Корпус закреплён на изолирующей подставке. Через изолирующую втулку внутрь корпуса сверху входит металлическая трубка, заканчивающаяся внизу стержнем с установленной на нём легкоподвижной стрелкой, отклонение которой определяется величиной заряда. Стрелка может вращаться вокруг горизонтальной оси. Внутри корпуса установлена шкала электрометра, по которой определяется отклонение стрелки. Снаружи корпуса, наверху трубки прикрепляется металлический шар или тарелка, к которой подносят заряженные тела.

$PIC$

Показать ответ и решение

При поднесении наэлектризованной палочки к шару электрометра, в шаре происходит перераспределение зарядов, положительные заряды притягиваются к палочке, а отрицательные отталкиваются от неё до тех пор, пока потенциал электрометра всюду не станет одинаковым. Стрелка электрометра отклоняется, так как одноимённые заряды на стрелке и на стержне отталкиваются, а разноимённые заряды на стрелке и на корпусе электрометра притягиваются, согласно закону взаимодействия зарядов. При удалении палочки, заряды вновь перераспределяются по электрометру и стрелка перестает отклоняться. При касании электрометра рукой, часть индуцированных зарядов с корпуса электрометра (отрицательные заряды) перетечет на человека и на корпусе останется нескомпенсированный положительный заряд. При удалении палочки от электрометра, нескомпенсированный положительный заряд останется на электрометре, что и приведет к отклонению стрелки. При этом воздух является диэлектриком и через него заряд не уходит.

$PIC$

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: объяснено отклонение стрелки)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: описано перераспределение заряда, описано отклонение стрелки, сказано, что происходит при касании рукой электрометра, указано, что воздух это диэлектрик)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#39124

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.

Источники: Демоверсия 2023

Показать ответ и 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, по нормали к ней и уходящих в бесконечность.

2. Внутри проводника – электростатическое поле $⃗E = 0$ ;.

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 минус $q <0$ .

4. На наружной поверхности шара находится (в силу нейтральности шара в целом) положительный заряд $q > 0$ . Поскольку внутри проводника $E⃗= 0$ , 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.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: приведён схематический рисунок линий напряжённости поля в полости и снаружи шара)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: отсутствие электрического поля внутри проводника, поле уединённого точечного заряда)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#13250

Около небольшой металлической пластины, укрепленной на изолирующей подставке, подвесили на шёлковой нити лёгкую металлическую незаряженную гильзу. Когда пластину подсоединили к клемме высоковольтного выпрямителя, подав на неё отрицательный заряд, гильза пришла в движение. Опишите движение гильзы и объясните его.

Показать ответ и решение

Так как гильза металлическая и является проводником, то под действием электрического поля пластины изменится распределение электронов в гильзе и произойдёт её электризация: та её сторона, которая ближе к пластине, будет иметь положительный заряд, а противоположная сторона — отрицательный, до тех пор, пока потенциал всюду на гильзе не станет равным одинаковым.
Поскольку силы взаимодействия заряженных тел уменьшаются с ростом расстояния между ними, притяжение к пластине левой стороны гильзы будет сильнее отталкивания правой стороны гильзы, и гильза будет двигаться к пластине. Рассмотрим два случая.

Случай 1. Если разность сил притяжения и отталкивания недостаточно большая, чтобы гильза коснулась пластины. То гильза притянется к пластине и не касаясь её зависнет в положении, в котором равнодействующая всех сил равна нулю.

Случай 2 Если разность сил притяжения и отталкивания достаточно велика, чтобы гильза коснулась пластины.

Гильза коснется пластины при движении влево, в момент касания часть электронов перейдет с отрицательно заряженной пластины на гильзу, гильза приобретет отрицательный заряд и оттолкнется от одноименно заряженной пластины. Гильза отклонится вправо и после некоторых колебаний зависнет в положении, в котором равнодействующая всех сил равна нулю.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: описание движения гильзы, п.1)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: электризация во внешнем поле и при контакте с заряженным телом, взаимодействие заряженных тел)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#13247

Каждый из нас видел молнию во время грозы и все мы знаем, что гром слышен не сразу после удара молнии, а лишь через некоторое время, при этом его раскаты продолжаются длительный промежуток времени. Объясните описанные выше явления, наблюдаемые во время грозы.

Показать ответ и решение

1) При грозе из-за электризации ледяных кристаллов в грозовых облаках возникают большие заряды и большие разности потенциалов между землёй и облаками, что приводит к возникновениям молний. Кроме того в молнии происходит быстрый нагрев и расширение воздуха, что приводит к образованию грома.
2) Так как скорость звука намного меньше скорости света, то световая вспышка доходит до наблюдателя гораздо раньше, чем гром.
3) До наблюдателя доходят раскаты грома из разных частей молнии, вначале от ближайшей, а после от более удаленных, именно поэтому после удара молнии мы еще долго слышим раскаты грома.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: дан ответ на поставленный вопрос)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: электризация трением, что приводит к возникновению больших зарядов и разностей потенциалов в обкладках и к искровому пробою воздуха (образованию молний). Разогрев воздуха в молниях и возникновени звуковых волн в воздухе, т.е. грома, который запаздывает по сравнению со светом от молнии из-за гораздо меньшей скорости звука по сравнению со скоростью света. Неодновременность прихода звука от разных частей молнии, находящихся от нас на разном расстоянии)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#49121

Маленький незаряженный шарик, подвешенный на непроводящей нити, помещён над горизонтальной диэлектрической пластиной, равномерно заряженной положительным зарядом. Размеры пластины во много раз превышают длину нити. Опираясь на законы механики и электродинамики, объясните, как изменится период малых колебаний шарика, если ему сообщить отрицательный заряд.

Показать ответ и решение

Колеблющийся шарик на нити можно считать математическим маятником. Первоначально шарик не заряжен и пластина не действует на шарик. По формуле периода находим период:

∘-- T1 = 2π = l g

Так как пластина заряжена положительно, а шарик отрицательно, то шарик притягивается к пластине с электрической силой $F$ .

Модуль электрической силы равен:

F = |q|E

I способ
В этом случае равнодействующая сил тяжести и электрической силы, которая будет определять период свободных колебаний маятника, равна по модулю $mg + |q|E > mg$ . Возвращающая сила, действующая на шарик (касательная составляющая силы $m ⃗g+ q⃗E$ ), увеличится, шарик будет быстрее возвращаться к положению равновесия, а значит, период свободных колебаний маятника уменьшится

∘ l- ∘----l---- T2 = 2π a = 2π g+-Eq∕m-

II способ
Пусть груз отвели на малый угол $φ$ (см. рис.), тогда

x sinφ = l,

где $x$ – смещение по горизонтали, $l$ – длина нити.
Запишем второй закон Ньютона для маятника:

m ⃗a= m ⃗g+ ⃗T,

и спроецируем его на ось $X$ :

max = Tx.

Запишем второй закон Ньютона:

⃗F + m ⃗g+ ⃗T = m ⃗a,

где $a$ – ускорение тела.
Спроецируем на ось $x$ :

Tx = max

Если маятник занимает положение как на рисунке (т. е. $x > 0$ ), то:

x Tx = − T sin φ= − Tl.

Если же маятник находится по другую сторону от положения равновесия (т. е. $x <0$ ), то:

Tx = T sinφ =− Tx . l

Итак, при любом положении маятника имеем:

x max = −T l

Когда маятник покоится в положении равновесия, выполнено равенство $T = mg + qE$ . При малых колебаниях, когда отклонения маятника от положения равновесия малы (по сравнению с длиной нити), выполнено приближённое равенство $T ≈ mg +qE$ :

ma = −(mg +qE )x ⇒ a + g+-qE∕m-x= 0 l l

Откуда $ω2 = g+-qE∕m l$ и период

∘-- ∘ --------- T2 = 2π = 2π l= 2π ----l--- ω a g+ Eq∕m

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: уменьшение периода колебаний маятника)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: взаимодействие заряженных тел, период колебаний математического маятника, увеличение возвращающей силы)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#81799

Плоский воздушный конденсатор подключили к источнику постоянного напряжения и зарядили, а затем отключили от источника. После этого уменьшили расстояние между его пластинами в 1,5 раза. Во сколько раз при этом изменилась энергия электрического поля, накопленная конденсатором? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Показать ответ и решение

1. Электроёмкость плоского воздушного конденсатора определяется соотношением $𝜀0S- C1 = d ,$ где $𝜀0$ – электрическая постоянная, $S$ – площадь пластин конденсатора, $d$ – расстояние между ними. При уменьшении расстояния между пластинами конденсатора в 1,5 раза его электроёмкость согласно формуле $C2 = 𝜀0S-= 1,5𝜀0S-= 1,5C1 d2 d$ увеличивается в 1,5 раза.

2. Поскольку конденсатор изолирован, согласно закону сохранения электрического заряда его заряд остаётся постоянным: $q =const$ .

3. Энергия конденсатора определяется в двух состояниях соотношениями $q2 W1 = 2C- 1$ и $q2 q2 W W2 = 2C- = 3C-= 1,15. 2 1$

4. Таким образом , при уменьшении расстояния между пластинами конденсатора накопленная в нём энергия уменьшается в 1,5 раза.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: п. 4)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: формула электроёмкости плоского конденсатора, условие постоянства заряда, формула энергии конденсатора)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#84584

В трёх вершинах квадрата ABCD закреплены точечные заряды $+ q > 0$ , $− q$ и $+ 2q$ соответственно (см. рисунок). Опираясь на законы электродинамики, определите, как изменятся направление и модуль вектора напряжённости результирующего электростатического поля в центре квадрата, если заряд $− q$ переместить из вершины $B$ в вершину $D$ ? Сделайте рисунки, на которых постройте векторы напряжённости результирующего электростатического поля в центре квадрата для двух случаев расположения зарядов.

$PIC$

Показать ответ и решение

Напряженность точечного заряда

|q| E = kr2,

где $q$ – заряд, $r$ – расстояние от заряда до точки.
При этом напряженность положительного заряда направлена от заряда, а отрицательного заряда к заряду.

$PIC$

$AO= BO = CO = DO = a$ .
Напряженности для зарядов $+q$ , $+ 2q$ равны соответственно

q 2q E1 = kAO2-= E0 E2 =k CO2-= 2E0.

Тогда

⃗E12 = E⃗1 + ⃗E2 |E12|= E0

$PIC$

Напряженность для заряда $− q$

|−-q| E3 = kBO2 = E0.

$PIC$

Результирующее поле

⃗E′ = ⃗E1 +E⃗2 + ⃗E3 = ⃗E12+ ⃗E3

$PIC$

При этом $E12 = E3 =E0$ и они направлены симметрично относительно вертикали, значит, результирующее поле направлено вверх.
При перемещении заряда для $+ q$ и $+ 2q$ напряженности направлены также. Определим новый вектор напряженности для заряда $− q$ ( $⃗E′3$ ).

$PIC$

При этом $E3′= E3 = E0$ . Тогда результирующее поле

E⃗′′ = ⃗E1+ ⃗E2+ ⃗E′3 = ⃗E12+ ⃗E′3

Из соображений симметрии относительно горизонтали результирующее поле направлено влево.

$PIC$

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сделаны рисунки)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: формула напряженности электрического поля заряда, принцип суперпозиции электрических полей)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#86766

Плоский воздушный конденсатор подключили к источнику постоянного напряжения и зарядили, а затем отключили от источника. После этого пространство между пластинами изолированного конденсатора полностью заполнили диэлектриком с относительной диэлектрической проницаемостью $𝜀 = 2$ . Во сколько раз при этом изменились напряжение между обкладками конденсатора и энергия электрического поля конденсатора? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Показать ответ и решение

Емкость конденсатора:

S C =𝜀𝜀0d-,

где $S$ – площадь конденсатора, $d$ – расстояние между обкладками, $𝜀$ – диэлектрическая проницаемость воздуха, $𝜀0$ – диэлектрическая постоянная.
То есть, при внесении диэлектрика ёмкость конденсатора увеличивается в $𝜀= 2$ раз.
Так как конденсатор заряжен и отключён от источника, то заряд на пластинах конденсатора сохраняется. Заряд на конденсаторе равен

q = CU,

где $U$ – напряжение на конденсаторе.
Так как заряд постоянен, а ёмкость увеличивается в 2 раза, то напряжение уменьшается в 2 раза.
Энергия конденсатора равна

2 W = q-, 2C

то есть энергия конденсатора уменьшается в раза.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано во сколько раз изменились напряжение между обкладками конденсатора и энергия электрического поля конденсатора)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: формула емкости конденсатора, формула заряда конденсатора, формула электрического поля конденсатора)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

03 Электродинамика. Электростатика