Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии d

Обновлено: 04.05.2024

Тип 20 № 27112

Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) В инерциальной системе отсчёта для поддержания равноускоренного прямолинейного движения тела необходимо прикладывать к нему постоянную силу.

2) В процессе кристаллизации жидкого вещества его температура постепенно снижается.

3) В замкнутой электрической цепи электрический ток течёт от точек, имеющих меньший потенциал, к точкам, имеющим больший потенциал.

4) Двояковогнутая стеклянная линза может быть как рассеивающей, так и собирающей — в зависимости от показателя преломления прозрачной среды, в которую эта линза погружена.

5) Период полураспада радиоактивных веществ увеличивается при повышении внешнего давления.

1) Верно. В инерциальной системе отсчета при действии постоянной силы тело движется прямолинейно и равноускоренно.

2) Неверно. В процессе кристаллизации тела его температура остается неизменной.

3) Неверно. В замкнутой электрической цепи ток течет от точки с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом.

4) Верно. Среда, в которую погружена стеклянная линза, может иметь показатель преломления как больше, так и меньше, чем показатель преломления стекла. В зависимости от относительного показателя линза может быть как собирающей, так и рассеивающей.

5) Неверно. Период полураспада не зависит от внешнего давления.

Тип 15 № 9743

Участок электрической цепи представляет собой последовательно соединённые серебряную и алюминиевую проволоки. Через них протекает постоянный электрический ток силой 2 А. На графике показано, как изменяется потенциал на этом участке цепи при смещении вдоль проволок на расстояние x. Удельные сопротивления серебра и алюминия равны 0,016 мкОм⋅м и 0,028 мкОм⋅м соответственно.

Используя график, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.

1) Площадь поперечного сечения алюминиевой проволоки 7,84 ⋅ 10 –1 мм 2 .

2) Площадь поперечного сечения алюминиевой проволоки 3,92 ⋅ 10 –1 мм 2 .

3) Площади поперечных сечений проволок одинаковы.

4) В серебряной проволоке выделяется большая тепловая мощность, чем в алюминиевой.

5) В серебряной проволоке выделяется тепловая мощность 8 Вт.

Проволоки соединены последовательно, значит, через них течет одинаковый ток

На серебряной проволоке разность потенциалов на алюминиевой — Согласно закону Ома сопротивление серебряной проволоки алюминиевой проволоки —

Сопротивление проводника длиной l, площади поперечного сечения S и удельного сопротивления равно Поэтому площади поперечного сечения проволок

Площади поперечных сечений проволок разные, верным является утверждение 1.

Мощность, которая выделяется в проволоке, может быть найдена по формуле : на серебряной проволоке — на алюминиевой проволоке — Выделяющаяся мощность в серебряной проволоке больше, чем в алюминиевой, верными являются утверждения 4 и 5.

Тип 15 № 9775

1) Площади поперечных сечений проволок одинаковы.

2) Площадь поперечного сечения серебряной проволоки 6,4 ⋅ 10 –2 мм 2 .

3) Площадь поперечного сечения серебряной проволоки 4,27 ⋅ 10 –2 мм 2 .

4) В алюминиевой проволоке выделяется тепловая мощность 2 Вт.

5) В серебряной проволоке выделяется меньшая тепловая мощность, чем в алюминиевой.

Проволоки соединены последовательно, значит, через них течет одинаковый ток 2 А.

Сопротивление проводника длиной l, площади поперечного сечения S и удельного сопротивления равно

На алюминиевой проволоке есть разность потенциалов 1 В, на серебряной — 4 В. Согласно закону Ома,

Площадь поперечного сечения серебряной проволоки составляет

Мощность, которая выделяется в проволоке, может быть найдена по формуле:

Ток на обеих проволоках один и тот же, а напряжение отличается, следовательно, будут отличаться и выделяемые мощности. В серебряной проволоке выделится мощность 8 Вт, а в алюминиевой — 2 Вт.

Аналоги к заданию № 9743: 9775 Все

В задании не указана длина проволок, а в решении она есть

Длину проволок можно определить из графика.

Тип 15 № 25032

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

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Напряжённость электрического поля в точке А меньше, чем в точке С.

2) Потенциал электрического поля в точке В ниже, чем в точке С.

3) Если уменьшить расстояние между пластинами d, то заряд левой пластины увеличится.

4) Если пластины полностью погрузить в керосин, то энергия электрического поля пластин увеличится.

5) Если увеличить расстояние между пластинами d, то напряжённость электрического поля в точке В увеличится.

1) Неверно. Электрическое поле внутри конденсатора однородное, поэтому

2) Неверно. Силовые линии электрического поля направлены вправо. Потенциалы точек вдоль силовых линий уменьшаются, следовательно,

3) Верно. Заряд конденсатора равен q = CU, емкость конденсатора

4) Верно. Энергия конденсатора равна

При погружении пластин в керосин увеличивается диэлектрическая проницаемость вещества, следовательно, увеличивается энергия конденсатора.

5) Неверно. Напряженность однородного электрического поля равна При увеличении расстояния между пластинами напряженность поля уменьшается.

Источник: ЕГЭ по физике 2021. Досрочная волна. Вариант 1, ЕГЭ по физике 2022. Досрочная волна. Вариант 2

Тип 15 № 29453

Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены

на малом 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 верные утверждения.

1) Если после отключения источника увеличить расстояние d между пластинами, то напряжённость электрического поля в точке В уменьшится.

2) Если после отключения источника уменьшить расстояние d между пластинами, то заряд левой пластины не изменится.

3) Если после отключения источника пластины полностью погрузить в керосин, не меняя их взаимного расположения, то энергия электрического поля системы пластин увеличится.

4) Потенциал электрического поля в точке А выше, чем в точке С.

5) Напряжённость электрического поля в точках А, В и С одинакова.

1) Неверно. При отключении конденсатора от источника тока заряд на пластинах конденсатора будет неизменным. Емкость конденсатора равна напряжение между пластинами Тогда напряженность поля в конденсаторе

не зависит от расстояния между пластинами, а значит, не изменится.

2) Верно. При отключении конденсатора от источника тока заряд на пластинах конденсатора будет неизменным.

3) Неверно. При погружении в керосин увеличится диэлектрическая проницаемость , тогда емкость конденсатора увеличится, а энергия уменьшится.

4) Неверно. Судя по полярности подключения конденсатора к источнику напряжения, левая пластина заряжена отрицательно, а правая — положительно. Вектор напряженности электрического поля направлен от правой пластины к левой. Вдоль силовых линий потенциалы точек уменьшаются, следовательно,

5) Верно. Электрическое поле между пластинами конденсатора однородное, следовательно, напряженность поля в точках А, В и С одинакова.

Задания Д7 B13 № 5997

На рисунке показана картина силовых линий, создаваемых двумя неподвижными разноимёнными точечными зарядами. Какие точки имеют различные потенциалы?

1) A и B

2) B и C

3) C и D

4) B и D

Потенциал — отношение потенциальной энергии заряда в электрическом поле к величине его заряда. Потенциал, создаваемый несколькими зарядами можно найти как алгебраическую сумму потенциалов. Потенциал создаваемый точечным зарядом в вакууме равен В силу того, что заряды равны по модулю, но противоположны по знаку, и расстояние от положительного заряда до точки B равно расстоянию от точки B до отрицательного заряда, потенциалы создаваемый в точке B положительным и отрицательным зарядами будут равны друг другу по модулю, но противоположны по знаку. Следовательно, суммарный потенциал будет равен нулю. Аналогично в точках C и Следовательно, из предложенных вариантов ответа верным является первый.

Правильный ответ указан под номером 1.

Аналоги к заданию № 5962: 5997 Все

Задания Д7 B13 № 5962

На рисунке показана картина силовых линий, создаваемых двумя неподвижными разноимёнными точечными зарядами. Какие точки имеют одинаковые потенциалы?

2) A и C

Потенциал — отношение потенциальной энергии заряда в электрическом поле к величине его заряда. Потенциал, создаваемый несколькими зарядами, можно найти как алгебраическую сумму потенциалов. Потенциал, создаваемый точечным зарядом в вакууме, равен Пусть q — величина положительного заряда, тогда отрицательный заряд имеет величину Пусть — расстояние от положительного заряда до точек и D соответственно. Заметим, что r_A также равно расстоянию от отрицатеьного заряда до точки C, r_B — расстоянию от отрицательного заряда до точки B, r_C — расстоянию от отрицательного заряда до точки A и r_D — расстоянию от отрицательного заряда до точки

Найдём потенциалы всех точек:

Правильный ответ указан под номером 4.

Задания Д7 B13 № 3377

Металлическому полому телу, сечение которого представлено на рисунке, сообщен отрицательный заряд. Каково соотношение между потенциалами точек 1, 2 и 3, если тело помещено в однородное электростатическое поле?

Металл является проводником. Проводник, помещенный в электростатическое поле является эквипотенциальным телом, то есть все его точки находятся под одинаковым потенциалом. Действительно, если предположить обратное и допустить, что в проводнике есть точки с разными потенциалами, то между этими точками будет ненулевая разность потенциалов, а значит, эти точки проводника будут находиться под ненулевым электрическим напряжением, но тогда в проводнике должен течь ток, что противоречит исходному предположению о том, что все электростатично. Таким образом, при помещении проводника в электростатическое поле заряды на его поверхности всегда перераспределяются таким образом, чтобы потенциал всех точек был одинаковым. Более того, если в проводнике имеется полость, то все точки полости также имеют потенциал, совпадающий по величине с потенциалом проводника. Это явление называется экранировкой электростатического поля. Таким образом, верно утверждение 1.

А можно по подробнее про экранирование электростатического поля? Почему оно возникает?

(информацию в интернете пыталась найти, но ничего понятного не нашла)

Это следствие уравнений электростатики, теоремы Гаусса и того факта, что электростатическое поле является потенциальным. Причина возникновения — в том, что заряды могут свободно перемещаться по проводнику. Процесс возникновения, в принципе описан в решении.

Задания Д7 B13 № 3709

При перемещении точечного заряда +2 нКл из точки A с потенциалом 12 В в точку B с потенциалом 8 В потенциальная энергия этого заряда в электростатическом поле

3) не изменяется

4) может и увеличиваться, и уменьшаться в зависимости от траектории, по которой заряд перемещается из точки A в точку B

Потенциальная энергия заряда q в электростатическом поле в некоторой точке связана с величиной потенциала в этой точке соотношением: Таким образом, изменение потенциальной энергии заряда при перемещении из точки A в точку B равно:

Следовательно, потенциальная энергия уменьшается.

Задания Д7 B13 № 3793

Полому металлическому телу на изолирующей подставке (см. рис.) сообщён положительный заряд. Каково соотношение между потенциалами точек А и В?

Металл является проводником. В электростатике (после того, как помещенный на проводник заряд распределился) проводник является эквипотенциальным телом, то есть все его точки находятся под одинаковым потенциалом. Действительно, если предположить обратное и допустить, что в проводнике есть точки с разными потенциалами, то между этими точками будет ненулевая разность потенциалов, а значит, эти точки проводника будут находиться под ненулевым электрическим напряжением, но тогда в проводнике должен течь ток, что противоречит исходному предположению о том, что все электростатично. Таким образом, заряды на поверхности проводника всегда перераспределяются таким образом, чтобы потенциал всех точек был одинаковым. Таким образом, верно соотношение 1.

Тип 28 № 4109

В цепи, схема которой изображена на рисунке, вначале замыкают ключ К₁, а затем, спустя длительное время, ключ К₂. Какой заряд и в каком направлении протечёт после этого через ключ К₂, если R₁ = 2 Ом, R₂ = 3 Ом, C₁ = 1 мкФ, С₂ = 2 мкФ, = 10 В? Источник считайте идеальным.

После замыкания ключа K₁ в цепи вначале пойдет ток через резисторы и конденсаторы, которые через некоторое время зарядится, и ток через них прекратится. При этом заряды обоих конденсаторов, согласно закону сохранения электрического заряда, будут одинаковы, и заряды на обкладках, присоединенных к ключу K₂, будут иметь противоположные знаки, так что суммарный заряд на этих обкладках равен нулю.

После замыкания ключа K₂ произойдет перераспределение зарядов: на конденсаторах установятся напряжения, равные падениям напряжения на соответствующих резисторах, и суммарный заряд на обкладках, присоединенных к ключу K₂, уже не будет равен нулю. Избыточный или достающий заряд протечет через ключ K₂.

Согласно закону Ома для полной цепи ток через резисторы равен а падения напряжения на резисторах, согласно закону Ома для участка цепи, равны соответственно и причем в соответствии с полярностью источника тока верхние концы резисторов на рисунке имеют более высокий потенциал, чем нижние.

Заряды на обкладках конденсаторов, заряженных до этих напряжений, в соответствии с формулой для связи заряда и напряжения на конденсаторе будут равными соответственно (нижняя обкладка конденсатора ) и (верхняя обкладка конденсатора ).

Таким образом, при через ключ K₂ в направлении справа налево протечет заряд При значение и заряд протечет через ключ K₂ в направлении слева направо. В данной задаче и

Задание 16 ЕГЭ по физике

В задании 16 проверяются знания по темам: «Электрическое поле», «Постоянный ток», «Магнитное поле, электромагнитная индукция», «Электромагнитные колебания и волны». В этом задании необходимо выбрать два верных утверждения из пяти предложенных на основе известных формул и закономерностей. Та или иная ситуация описывается при помощи рисунка или графика.

1. Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь
катушки № 1, и её обмотка замкнута. Вид с торца катушек представлен на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо.

1) Сила тока в катушке № 1 увеличивается.

2) Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, увеличивается.

3) В катушке № 2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.

4) Вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2 в её центре, направлен от наблюдателя.

5) Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку № 2, увеличивается

Рассмотрим каждое утверждение по отдельности.

1. При перемещении ползунка реостата вправо его сопротивление возрастает. В соответствии с законом Ома для участка цепи сила тока будет уменьшаться. Утверждение неверное.

Дополнение. При перемещении ползунка реостата вправо условно увеличивается длина провода, задействованного в сопротивлении. Так как сопротивление прямо пропорционально длине это приведет к увеличению сопротивления реостата.

2. Вокруг проводника с током образуется магнитное поле. Силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции . Чем больше ток, тем магнитное поле сильнее. Так как ток уменьшается, модуль вектора магнитной индукции, созданного катушкой №1, будет уменьшаться. Утверждение неверное.

3. Магнитный поток (Ф), созданный катушкой №1, направлен от наблюдателя. Это объясняется направлением тока в цепи и применением правила буравчика. Так как ток в катушке №1 уменьшается, то магнитный поток (Ф) через катушку №2 также уменьшается. В соответствии с законом электромагнитной индукции и правилом Ленца, возникает (индуцируется) магнитный поток (Ф ʹ ), который стремится компенсировать изменение внешнего магнитного поля. Другими словами, в этом случае индуцированный магнитный поток (Ф ʹ ) будет поддерживать уменьшающийся внешний поток (Ф). Он будет направлен от наблюдателя. Применяя правило буравчика, можно определить, что индукционный ток в катушке №2 направлен по часовой стрелке. Утверждение верное.

4. Рассуждаем так же, как в предыдущем пункте. Так как магнитный поток (Ф ʹ ) направлен от наблюдателя, то и вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2 в её центре, также направлен от наблюдателя. Утверждение верное.

5. Рассуждения по 3 и 4 пункту достаточны для того, чтобы данное утверждение посчитать неверным.

Секрет решения. В теме «Электромагнитная индукция, правило Ленца» недостаточно простого заучивания формул. Здесь требуется глубокое понимание физики и происходящих процессов. Особенно это относится к ситуациям, когда магнитный поток, проходящий через замкнутый контур, меняется. Слово «компенсация», применяемое к образующемуся (индуцированному) магнитному потоку, ставит многих в тупик. Его можно заменить следующей фразой: «появляющейся магнитный поток стремится поддержать внешний поток или, наоборот, будет ему препятствовать».

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

1) Напряжённость электрического поля в точках А, В и С одинакова.

2) Потенциал электрического поля в точках А и С одинаков.

3) Если увеличить расстояние d между пластинами, то напряжённость электрического поля в точке В увеличится.

4) Если пластины полностью погрузить в керосин, то энергия электрического поля пластин останется неизменной.

5) Если уменьшить расстояние d между пластинами, то заряд левой пластины увеличится.

Рассмотрим каждое утверждение по отдельности.Необходимая теория: Конденсатор. Энергия электрического поля

В условии задачи подразумевается, что данная модель представляет собой плоский конденсатор. Электрическое поле внутри такого конденсатора однородно, следовательно, напряженность в точках А, В и С одинаковая. Утверждение верное.
В соответствии с формулой для расчета потенциала и расположением точек А и С, это утверждение – неверное.
Напряженность поля можно рассчитать по формуле Увеличение расстояния d между пластинами приведет к уменьшению модуля напряженности электрического поля. Утверждение неверное.
Так как данная модель представляет собой плоский конденсатор, то энергию, запасенную этим конденсатором, можно рассчитать по формуле Емкость конденсатора С зависит от диэлектрической проницаемости среды согласно формуле Если пластины полностью погрузить в керосин, то емкость увеличится в Так как конденсатор все время подключен к источнику постоянного тока, то Утверждение неверное.
Уменьшения расстояния между пластинами конденсатора, приведет к росту его емкости согласно формуле Увеличение емкости приведет к увеличению электрического заряда, запасенного конденсатором. Утверждение верное.

Секрет решения. В таких задачах надо разделять два случая:

1) когда конденсатор все время подключен к источнику тока и

2) когда конденсатор зарядили и потом отключили от источника тока.

В первом случае постоянным будет напряжение, во втором – заряд, запасенный на пластинах конденсатора. Одни и те же изменения, в зависимости от вариантов подключения к источнику тока, приводят к разным результатам.

По гладким параллельным рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Контур находится в однородном магнитном поле с индукцией В (см. рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике б.

Выберите два верных утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

1) В момент времени с сила Ампера, действующая на проводник, направлена вправо.

2) Сила, прикладываемая к проводнику для его перемещения, в первые две секунды максимальна.

3) В течение первых 6 секунд индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.

4) В интервале времени от 4 до 6 с через лампочку протекает индукционный ток.

5) Индукционный ток течёт в контуре всё время в одном направлении.

При движении проводника вправо увеличивается площадь, пронизываемая магнитным полем. Магнитный поток через данный контур увеличивается в соответствии с формулой Ф = BScosα. Согласно закону электромагнитной индукции и правилу Ленца, возникает магнитный поток Ф ' , который стремится компенсировать изменение внешнего магнитного потока. Если вектор направлен от наблюдателя, то вектор будет направлен к наблюдателю (см. рис.)

По правилу буравчика можно определить направление индукционного тока в контуре. Чтобы буравчик двигался к наблюдателю, ручка буравчика должна вращаться против часовой стрелки. Поэтому индукционный ток будет направлен также против часовой стрелки.

На заключительном этапе необходимо определить направление силы Ампера по правилу левой руки. По проводнику ток направлен сверху вниз, магнитные линии входят в ладонь, отогнутый на 90 ° большой палец укажет направление силы Ампера. Она будет направлена в левую сторону. Утверждение неверное.

Согласно графику, за первые две секунды площадь контура меняется на 4 м 2 , в течение последующих двух секунд площадь не изменяется, за последние две секунды она уменьшается на 2 м 2 . Максимальное изменение площади вызвано действием максимальной силы. Утверждение верное.
Так как от 2 до 4 секунд площадь контура не меняется, то индукционный ток в этот интервал равен нулю. Утверждение неверное.
В соответствии с законом электромагнитной индукции изменение магнитного потока приводит к появлению индукционного тока. Утверждение верное.
В течение первых двух секунд ток в контуре течет против часовой стрелки, в течение следующих двух секунд I = 0, в течение последних двух секунд индукционный ток течет по часовой стрелке. Утверждение неверное.

Секрет решения. В этой задаче требуется качественное понимание закона электромагнитной индукции, правила Ленца и умение определять направление силы Ампера. По отдельности эти элементы несложны, но если они все вместе встречаются в одной задаче, то это вызывает затруднение. Ошибка на любом этапе сразу приведет к потере балла. Остальные утверждения достаточно просты в понимании и решении.

16. Электродинамика (объяснение явлений)

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 два правильных 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.

После того как длительное время пластины были подключены к источнику постоянного напряжения, они зарядились: левая пластина отрицательно, правая – положительно.
1) \(\color>\) плоского заряженного конденсатора электрическое поле однородно. Напряжённости поля в точках А и В одинаковые.
2) \(\color>\) Потенциал электрического поля внутри конденсатора убывает от положительной пластины к отрицательной. Потенциал электрического поля в точке А меньше, чем в точке С.
3) \(\color>\) 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) \(\color>\) Заряд пластин остаётся постоянным, независимо от того, сдвигают пластины или нет.
5) \(\color>\) Диэлектрическая проницаемость керосина больше 1. При полном погружении в керосин энергия электрического поля конденсатора уменьшится.

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

1) \(\color>\)
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) \(\color>\)
На рисунке видно, что линии напряженности выходят из пластины. Следовательно, она заряжена положительно.
3) \(\color>\)
Чем ближе точка расположена к пластине, тем в ней больше потенциал электростатического поля. Потенциал возрастает при приближении к положительной пластине.
4) \(\color>\)
Напряжённость поля одинакова во всех точках над пластиной.
5) \(\color>\)
Заряд в точках \(A\) и \(B\) будет иметь одинаковый потенциал. Следовательно, работа по его перемещению между этими точками равна нулю.

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 два правильных 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 выше, чем в точке С.
5) Если уменьшить расстояние \(d\) между пластинами, то заряд левой пластины уменьшится.

1) \(\color>\)
При увеличении расстояния, заряд пластин не изменится, но увеличится расстояние до точки \(B\) (пробного заряда \(q\) ), следовательно, сила Кулона уменьшится, при этом напряженность равна: \[E=\dfrac\] Следовательно, напряженность уменьшится
2) \(\color>\)
При погружении ёмкость конденсатора увеличится, а напряжение не изменится, следовательно, по формуле: \[W=\dfrac\] энергия увеличится
3) \(\color>\)
Внутри плоского конденсатора получается однородное электрическое поле, напряженность которого в каждой точке одинакова.
4) \(\color>\)
Да, так как точка А находится ближе к заряженной пластине, то на гипотетический заряд в этой точке будет действовать бОльшая сила Кулона, чем в точке C.
5) \(\color>\)
При уменьшении расстояния между пластинами ёмкость увеличивается, из формулы: \[C=\varepsilon_0\dfrac\] Следовательно, конденсатор сможет накопить больший заряд

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 два верных 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.

1) 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 заряженной, начнет от нее отталкиваться, пока не коснется нейтрально заряженной и там потеряет заряд и так, пока колебания не прекратятся
2)–4) Из пункта 1, шарик при движении к заземленной пластине будет заряжен положительно.
5) На пластины конденсатора никак не воздействуют (не изменяют расстояние между ними и не изменяют площадь), следовательно, ёмкость будет постоянна

Плоский воздушный конденсатор ёмкостью \(C_0\) , подключённый к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии \(d_0\) друг от друга. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике.

Выберите два верных утверждения, соответствующих описанию опыта.
1) В момент времени \(t_4\) ёмкость конденсатора увеличилась в 5 раз по сравнению с первоначальной (при t = 0).
2) В интервале времени от \(t_1\) до \(t_4\) заряд конденсатора уменьшается.
3) В интервале времени от \(t_1\) до \(t_4\) энергия конденсатора равномерно уменьшается.
4) В промежутке времени от \(t_1\) до \(t_4\) напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора остаётся постоянной.
5) В промежутке времени от \(t_1\) до \(t_4\) напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора увеличивается.

1) \(\color>\) Ёмкость определяется формулой: \[C=\varepsilon_0\dfrac\] Следовательно, при уменьшении расстояния в 5 раз, ёмкость возрастет в 5 раз
2) \(\color>\)
Заряд равен: \[q=CU\] Так как ёмкость увеличивается, а напряжение постоянно, то заряд увеличивается.
3 ) \(\color>\)
Энергия конденсатора: \[W=\dfrac\] Аналогично предыдущему пункту энергия увеличивается.
4) \(\color>\)
Напряженность вычисляется по формуле: \[E=\dfrac\] Так как напряжение постоянно, а расстояние между пластинами уменьшается, то напряженность увеличивается.
5) \(\color>\) См. пункт 4

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 два верных утверждения, описывающих данную ситуацию.
1) Потенциал электростатического поля в точке \(A\) выше, чем в точке \(F\) : \(\phi_A>\phi_F\)
2) Потенциал электростатического поля в точках \(B\) и \(D\) одинаков: \(\phi_B =\phi_D\)
3) Потенциал электростатического поля в точках \(A\) и \(B\) одинаков: \(\phi_A=\phi_B\)
4) Напряжённость электростатического поля в точке C \(E_C\) = 9 В/м.
5) Напряжённость электростатического поля в точке B \(E_B\) = 0.
Досрочный экзамен по физике 2020 г.

Для начала определим формулы, по которым можно рассчитать необходимые величины. Потенциал: \[\phi= \dfrac\] Но потенциал внутри сферы будет равен потенциалу на поверхности сферы.
Напряженность: \[E=\dfrac\] Но напряженность внутри сферы равна 0. \(r\) – расстояние от центра сферы до нужной точки.
1) \(\color>\)
Точка \(A\) находится дальше от центра сферы, следовательно, потенциал в ней меньше.
2) \(\color>\)
Из вышесказанного потенциалы одинаковы (см. перед пунктом 1)
3) \(\color>\)
Точка \(A\) находится дальше от центра сферы, следовательно, потенциал в ней меньше.
4) \(\color>\)
Расстояние от центра сферы до точек \(A\) и \(C\) одинаково, следовательно, напряженность в этих точках тоже одинаковая.
5) \(\color>\)
Точка \(B\) находится внутри сферы, следовательно, напряженность в ней равна 0.

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

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных исследований, и укажите их номера.
1) После того как кубики раздвинули, заряд первого кубика оказался положителен, заряд второго — отрицателен.
2) После помещения в электрическое поле электроны из первого кубика стали переходить во второй.
3) После того как кубики раздвинули, заряды обоих кубиков остались равными нулю.
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.

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.

Электрическое поле. Электростатика

Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии d друг от друга и.

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 два правильных 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 выше, чем в точке С.

5) Если уменьшить расстояние d между пластинами, то заряд левой пластины уменьшится.

Видео (Разбор решения 16 задания)

Решание

Задание 15

На рисунке приведена зависимость силы тока от времени в колебательном контуре при свободных электромагнитных.

Условие:

На рисунке приведена зависимость силы тока от времени в колебательном контуре при свободных электромагнитных колебаниях. Какой станет частота свободных колебаний в контуре, если катушку в этом контуре заменить на другую катушку, индуктивность которой в 4 раза меньше?

Видео (Разбор решения 15 задания)

Задание 14

По проводнику течёт постоянный электрический ток. Величина заряда, прошедшего через поперечное.

По проводнику течёт постоянный электрический ток. Величина заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, возрастает с течением времени согласно графику. Определите силу тока в проводнике.

Видео (Разбор решения 14 задания)

Задание 13

На рисунке показаны два параллельных прямых длинных проводника и направления токов в них. Сила тока в.

На рисунке показаны два параллельных прямых длинных проводника и направления токов в них. Сила тока в проводниках одинакова. Куда направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор индукции созданного проводниками магнитного поля в точке А, расположенной в плоскости проводников посередине между ними? Ответ запишите словом (словами).

Видео (Разбор решения 13 задания)

Задание 12

Одноатомный идеальный газ в количестве v моль помещают в открытый сверху сосуд под лёгкий подвижный поршень.

Одноатомный идеальный газ в количестве v моль помещают в открытый сверху сосуд под лёгкий подвижный поршень и начинают нагревать. Начальный объём газа У_о, давление р₀. Масса газа в сосуде остаётся неизменной. Трением между поршнем и стенками сосуда пренебречь. R — универсальная газовая постоянная. Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими газ, и формулами, выражающими их зависимость от абсолютной температуры Т газа в условиях данной задачи. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Читайте также: