Двум металлическим пластинам площадью s каждая сообщили

Обновлено: 17.05.2024

1. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях.

Запишите в ответе их номера.

1) Вектор скорости материальной точки всегда сонаправлен вектору её ускорения.

2) Чтобы вода кипела длительное время, необходимо выполнение двух условий: достижение водой температуры кипения и передача ей количества теплоты.

3) В металлических проводниках электрический ток представляет собой упорядоченное движение электронов, происходящее на фоне их теплового движения.

4) Явление полного внутреннего отражения может наблюдаться при переходе из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, если угол падения больше предельного угла.

5) В процессе альфа-распада всегда происходит испускание радиоактивным элементом медленных нейтронов.

2. Даны следующие зависимости величин:

А) Зависимость проекции скорости математического маятника, совершающего гармонические колебания, от времени, учитывая, что в начальный момент времени тело находилось в крайней левой точке;

Б) Зависимость объема идеального газа от температуры при изобарном процессе;

В) Зависимость сопротивления проводника от его длины.

Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1−5. Для каждой зависимости А−В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Материальная точка равномерно движется по окружности, центр которой находится в начале O прямоугольной системы координат XOY. На рисунке показан график зависимости координаты y этой точки от времени t. Чему равен модуль V скорости этой точки? Ответ выразите в см/с и округлите до целого числа.

4. Небольшое тело массой 200 г свободно соскальзывает вниз по гладкой наклонной плоскости вдоль оси Ox. В таблице приведена зависимость проекции vx скорости этого тела от времени t. Какую работу совершит сила тяжести к моменту, к которому тело пройдёт путь 1 м? (Ответ дайте в джоулях.)

t , с

vx , м/с

5. Деревянный кубик имеет ребро длиной 2 см. Определите архимедову силу, действующую на кубик при его полном погружении в воду. Ответ дайте в ньютонах.

6. На горизонтальном шероховатом диске радиусом 30 см покоится на расстоянии r от центра точечное тело массой 100 г. Диск начинают медленно раскручивать. При некоторой угловой скорости вращения диска тело начинает скользить по его поверхности. На рисунке показан график зависимости линейной скорости V тела в момент начала скольжения от расстояния r.

На основании анализа приведённого графика выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.

1) Коэффициент трения между телом и плоскостью диска равен 0,4.

2) При вращении диска с частотой 2/ об/с покоящееся относительно диска тело, имеющее максимальную угловую скорость вращения, находится на расстоянии 25 см от центра диска.

3) При вращении диска с угловой скоростью 5 рад/с модуль ускорения покоящегося относительно диска тела, находящегося на расстоянии 12 см от центра, равен нулю.

4) Тело, находящееся на расстоянии 9 см от центра диска, может иметь минимальный период обращения, равный (0,3) с.

5) Если тело находится на расстоянии 16 см от центра диска, то оно не может иметь кинетическую энергию, равную 8 мДж.

С вершины наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением брусок массой m (см. рисунок). Как изменится время движения, ускорение бруска и сила трения, действующая на брусок, если с той же наклонной плоскости будет скользить брусок из того же материала массой ?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

8. На движущемся корабле бросили мяч вертикально вверх. Куда упадет мяч по отношению к палубе, если корабль идет:

3) В то же место

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

На рисунке изображён график зависимости величины среднего значения квадрата скорости молекул идеального газа от температуры. Определите молярную массу этого газа. Ответ выразите в граммах на моль и округлите до целого числа.

10. Относительная влажность воздуха при температуре 100 °С равна 50%. Определите массу водяного пара в одном литре такого влажного воздуха. Ответ приведите в граммах, округлив до десятых долей.

11. В некотором процессе газ получает количество теплоты 210 Дж, причём изменение его внутренней энергии составляет 4/3 от работы газа. Какую работу совершает газ в этом процессе?

12. На рисунке приведена зависимость давления p идеального газа, количество вещества которого равно ν = 1 моль, от его объёма V в процессе 1−2−3−4−5−6−7−8.

На основании анализа графика выберите все верные утверждения.

1) Работа газа в процессе 2−3 в 2 раза больше, чем работа газа в процессе 6−7.

2) В процессе 2−3 газ совершил в 4 раза большую работу, чем в процессе 6−7.

3) Температура газа в состоянии 3 меньше температуры газа в состоянии 7.

4) Температура газа в состоянии 2 равна температуре газа в состоянии 4.

5) Количество теплоты, отданное газом в процессе 3−4, в 4 раза больше количества теплоты, которое газ отдал в процессе 7−8.

13. В сосуде неизменного объема находится идеальный газ. Если часть газа выпустить из сосуда при постоянной температуре, то как изменятся величины: давление газа, его плотность и количество вещества в сосуде?

Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения:

3) не изменилась

14. С какой силой взаимодействуют в вакууме два маленьких заряженных шарика, находящихся на расстоянии 4 м друг от друга? Заряд каждого шарика 8 · 10 −8 Кл. Ответ выразите в микроньютонах.

Квадратная рамка расположена в однородном магнитном поле в плоскости линий магнитной индукции так, как показано на рисунке. Направление тока в рамке показано стрелками. Куда направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) сила Ампера, действующая на сторону CD рамки со стороны магнитного поля? Ответ запишите словом (словами).

16. Луч света падает на плоскую границу раздела двух сред, проходя из среды 1 в среду 2. Скорость распространения света в среде 1 равна м/с, угол преломления луча равен 30°, показатель преломления среды 2 равен 1,45. Определите синус угла падения луча света. Ответ округлите до сотых долей.

17. Металлическое кольцо, обладающее электрическим сопротивлением, находится в однородном магнитном поле. Линии индукции этого поля перпендикулярны плоскости кольца, а модуль изменяется по гармоническому закону с частотой ω. Индуктивность кольца пренебрежимо мала.

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) В кольце действует постоянная ЭДС индукции.

2) Сила протекающего в кольце индукционного тока не зависит от сопротивления кольца.

3) Средняя тепловая мощность, выделяющаяся в кольце, пропорциональна квадрату частоты (~ω 2 ).

4) Амплитуда протекающего в кольце электрического тока пропорциональна частоте ω.

5) Амплитуда действующей в кольце ЭДС индукции не зависит от радиуса кольца.

18. Колебательный контур радиоприемника настроен на некоторую длину волны Как изменятся период колебаний в контуре, их частота и соответствующая им длина волны, если площадь пластин конденсатора увеличить?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

19. Двум металлическим пластинам площадью S каждая сообщили равные по модулю, но противоположные по знаку заряды +Q и −Q. Пластины расположили на малом расстоянии d друг от друга. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1) Напряжённость электрического поля между пластинами

2) Разность потенциалов между пластинами

3) Емкость системы, состоящей из двух таких пластин

4) Энергия электрического поля, заключённого между этими пластинами

20. Медленные (нерелятивистские) электроны с энергией 150 эВ испытывают дифракцию на некоторой атомной структуре. Расстояние между соседними атомами этой структуры d = 0,2 нм. Во сколько раз d превышает длину волны электрона? Ответ округлите до целого числа.

21. В первом опыте по изучению фотоэффекта металлическую пластинку освещают белым светом через синий светофильтр (пропускает только синий цвет), а во втором — через зеленый (пропускает только зеленый цвет). Как изменяются следующие величины при переходе от первого опыта ко второму?

3. не изменилась

Частота падающего на пластинку света

Работа выхода электронов из металла

Запишите результат измерения тока, учитывая, что погрешность равна половине цены деления. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.

Два маленьких металлических шарика, установленные на изолирующих подставках, располагают на одинаковых расстояниях от точки О. Заряды шариков одинаковы по модулю, но противоположны по знаку. В точке O экспериментально определяют вектор напряжённости электрического поля.

Затем эксперименты повторяют, располагая на равных расстояниях от точки О шарики, имеющие другие заряды. В таблице приведены значения этих зарядов и расстояния их до точки О.

Номер эксперимента

Левый заряд

Правый заряд

Расстояние до точки О

Укажите номера экспериментов, в которых вектор напряжённости электрического поля в точке О будет таким же, как в изначальном эксперименте.

24. В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 29 °C на стенке стакана с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до 25 °C. По результатам этих экспериментов определите относительную влажность воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. Изменится ли относительная влажность при повышении температуры воздуха в комнате, если конденсация паров воды из воздуха будет начинается при той же температуре стакана 25 °C? Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре показано в таблице:

25. В теплоизолированном сосуде с жёсткими стенками находятся 0,1 моля идеального одноатомного газа и пружинный маятник. Масса груза маятника 4 кг, максимальное значение модуля скорости этого груза 1,5 м/с. Считая, что нагревается только газ, найдите, на сколько градусов повысится температура газа после того, как колебания маятника прекратятся из-за действия силы вязкого трения. Ответ округлите до десятых долей. Ответ дайте в кельвинах.

26. Коллекционер разглядывает при помощи лупы элемент марки и видит его мнимое изображение, увеличенное в 5 раз. Рассматриваемый элемент расположен на расстоянии 8 мм от лупы. На каком расстоянии от линзы находится его изображение? Ответ приведите в миллиметрах.

27. В цилиндре под поршнем находится 1 моль гелия в объёме V1 под некоторым давлением p, причём среднеквадратичная скорость движения атомов гелия равна u1 = 500 м/с. Затем объём гелия увеличивают до V2 таким образом, что при этом среднеквадратичная скорость движения атомов гелия увеличивается в n = 2 раза, а отношение в процессе остаётся постоянным (u — среднеквадратичная скорость газа, V — занимаемый им объём). Какое количество теплоты Q было подведено к гелию в этом процессе?

28. Ион с зарядом Кл и массой кг проходит ускоряющую разность потенциалов U. После он влетает в магнитное поле с индуктивностью B = 0,3 Тл и движется в нем по окружности с радиусом R = 0,25 м. Найдите ускоряющую разность потенциалов U (υ0, mg пренебрегаем).

29. Свет с неизвестной длиной волны падает нормально на дифракционную решётку с периодом и одному из главных дифракционных максимумов соответствует угол дифракции 30°. При этом наибольший порядок наблюдаемого спектра равен 5. Найдите длину волны света, падающего на решетку, и выразите его в ангстремах.

Справка: 1 ангстрем = 10 −10 м.

30. Вагонетка массой M = 900 г связана невесомой и нерастяжимой нитью с грузом массой m. Если вагонетку толкнуть влево, то она будет двигаться с ускорением 2 м/с 2 , если толкнуть вправо, то её скорость будет постоянной. Найти массу груза m.

Какие законы Вы используете для описания движения грузика и вагонетки? Обоснуйте их применение к данному случаю.

1) Неверно. Вектор скорости материальной точки сонаправлен вектору ее ускорения только при прямолинейном равноускоренном движении при разгоне.

2) Верно. Чтобы вода кипела длительное время, необходимо выполнение двух условий: достижение водой температуры кипения и передача ей количества теплоты.

3) Верно. В металлических проводниках электрический ток представляет собой упорядоченное движение электронов, происходящее на фоне их теплового движения.

4) Верно. Явление полного внутреннего отражения может наблюдаться при переходе из оптически более плотной среды в оптически менее плотную, если угол падения больше предельного угла.

5) Неверно. При альфа-распаде происходит испускание радиоактивным элементом альфа-частиц — ядер атома гелия.

Двум металлическим пластинам площадью s каждая сообщили

Тип 25 № 6210

Два точечных положительных заряда: q1 = 30 нКл и q2 = 10 нКл находятся в вакууме на расстоянии L = 0,5 м друг от друга. Определите величину напряжённости электрического поля этих зарядов в точке А, расположенной на прямой, соединяющей заряды, на расстоянии 2L от второго заряда (см. рис.). Ответ приведите в ньютонах на кулон.

Напряжённость электрического поля складывается по принципу суперпозиции электрических полей. Напряжённость, создаваемая точечным зарядом q на расстоянии r равна Следовательно, напряжённость, создаваемая первым зарядом в точке А а вторым — Суммарная напряжённость, создаваемая зарядами:

что такое k в формуле?

Величина — коэффициент пропорциональности в законе Кулона. В СИ

Тип 25 № 6245

Два точечных отрицательных заряда: q1 = −20 нКл и q2 = −40 нКл находятся в вакууме на расстоянии L = 1,5 м друг от друга. Определите величину напряжённости электрического поля этих зарядов в точке А, расположенной на прямой, соединяющей заряды, на одинаковом расстоянии от обоих зарядов. Ответ приведите в вольтах на метр.

Суммарная величина напряжённости находится по принципу суперпозиции электрических полей. Векторы напряжённости, создаваемые этими зарядами, направлены в противоположные стороны, поэтому суммарная величина напряжённости равна их разности. Напряжённость, создаваемая точечным зарядом q на расстоянии r равна Следовательно, напряжённость, создаваемая первым зарядом в точке А а вторым — Суммарная напряжённость, создаваемая зарядами:

Источник: ЕГЭ по физике 05.05.2014. Досрочная волна. Вариант 2., ЕГЭ по физике 05.05.2014. Досрочная волна. Вариант 3.

В условии сказано привести ответ в В/м, а в графе "ответ" приведен ответ в Н/Кл

Тип 12 № 24363

На рисунке представлено расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов: и +2q. Как направлен (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости суммарного электрического поля этих зарядов в точке А? Ответ запишите словом (словами).

Вектор напряженности поля, созданного зарядом направлен влево. Вектор напряженности поля, созданного зарядом +2q, направлен вправо. Так как заряд 2q больше по модулю и находится ближе к точке А, то его напряженность по модулю больше напряженности поля заряда По принципу суперпозиции полей E = E2q − E–q и направлен вправо.

Тип 12 № 25029

На рисунке представлено расположение двух неподвижных отрицательных точечных электрических зарядов: –q и –q. Как направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости суммарного электрического поля этих зарядов в точке А? Ответ запишите словом (словами).

Вектора напряженности полей, созданных отрицательными зарядами, направлены к зарядам (вправо). По принципу суперпозиции полей напряженность поля в точке А равна сумме напряженностей полей, созданных каждым зарядом. Значит, этот вектор тоже направлен вправо.

Тип 16 № 8948

Два точечных заряда +q и –q расположены на одной прямой на расстоянии 3r друг от друга. На расстоянии 2r от положительного заряда и r от отрицательного заряда на этой же прямой располагают третий заряд +2q (см. рис.).

Определите, как изменятся модуль напряжённости электрического поля в точке А и потенциал точки А. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Напряженность E — силовая характеристика электрического поля, численно равная электрической силе, действующей на единичный положительный заряд. Напряженность, создаваемая точечным зарядом Q на расстоянии r от него, равна

Направление вектора напряженности совпадает с направлением силы Кулона по отношению к положительному пробному заряду.

Так как заряды и точка А лежат на одной прямой, то и вектор напряженности будет лежать на этой прямой. Его модуль будет равен:

Добавление третьего заряда приведет к уменьшению модуля напряженности электрического поля.

Потенциал электростатического поля — скалярная величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду:

Таким образом, найдем значение потенциала точки А в двух случаях:

из чего следует, что добавление третьего заряда приведет к увеличению потенциала точки А.

Тип 28 № 5745

Плоское диэлектрическое кольцо радиусом R = 1 м заряжено зарядом q = 1 нКл, равномерно распределённым по периметру кольца. В некоторый момент из кольца удаляют маленький заряженный кусочек длиной где — угол, под которым виден этот кусочек из центра кольца, причём распределение остальных зарядов по кольцу не меняется. На сколько после этого изменится по модулю напряжённость электрического поля в центре кольца?

Вначале напряжённость электрического поля в центре кольца была равна нулю. Действительно, для каждого участка длиной с зарядом создающего в центре кольца напряжённость электрического поля, равную по модулю, согласно закону Кулона, и направленную противоположно радиусу кольца, проведённому из центра к кусочку, имеется на другой стороне кольца такой же кусочек длиной создающий в центре кольца такое же по модулю и противоположно направленное электрическое поле. Поэтому по принципу суперпозиции электрических полей суммарное поле в центре кольца вначале было равно нулю.

После удаления такого кусочка напряжённость электрического поля в центре кольца изменится по модулю, очевидно, как раз на

Тип 12 № 19667

Площадь грозового облака 2 км 2 , напряжённость электрического поля между облаком и землёй 10 6 В/м. Считая, что облако и поверхность Земли образуют плоский конденсатор, найдите, чему равен модуль электрического заряда этого облака? Ответ выразите в кулонах и округлите до десятых долей.

Напряжённость электрического поля между поверхностью Земли и облаком равна Заряд конденсатора равен Ёмкость плоского конденсатора равна Отсюда получаем, что заряд равен

Тип 17 № 4104

Двум металлическим пластинам площадью S каждая сообщили равные по модулю, но противоположные по знаку заряды +Q и −Q. Пластины расположили на малом расстоянии d друг от друга. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Описанная в задаче система представляет собой заряженный плоский конденсатор. Емкость такого конденсатора равна Энергия плоского конденсатора дается выражением: следовательно, формула Б описывает энергию электрического поля, заключённого между пластинами. Разность потенциалов между пластинами равна Следовательно, формуле А соответствует пункт 2. Наконец, чтобы завершить разговор по поводу данной задачи, напомним выражение для напряжённости электрического поля между пластинами:

Тип 16 № 12866

Плоский воздушный конденсатор зарядили до некоторого напряжения и отключили от батареи. Затем расстояние между пластинами конденсатора уменьшили. Определите, как в результате этого изменились электроёмкость конденсатора и напряжённость электрического поля в конденсаторе.

3) не изменилась.

Электроёмкость конденсатораНапряжённость электрического поля в конденсаторе

Ёмкость плоского конденсатора увеличивается при уменьшении расстояния между пластинами.

Напряжённость электрического поля в плоском конденсаторе не зависит от расстояния между пластинами.

Тип 12 № 9505

На расстоянии 2a друг от друга закреплены два точечных электрических заряда +q и так, как показано на рисунке. Как направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости электрического поля, создаваемого этими зарядами в точке A? Ответ запишите словом (словами).

По принципу суперпозиции, напряженность поля в точке A есть сумма напряженностей полей, создаваемых зарядами и по отдельности. Поле отрицательного точечного заряда направлено к заряду, а поле, создаваемое положительным зарядом, — от заряда. Так как расстояния от зарядов до точки А равны, то результирующее поле будет направлено вправо.

Тип 15 № 10188

Электрон влетает в пространство между пластинами плоского конденсатора со скоростью V0 = 4 · 10 7 м/с (на рисунке показан вид сверху) на расстоянии d/2 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 0x.

5) Время, которое потребуется электрону для того, чтобы вылететь из конденсатора, равно 0,0015 мкс.

Проверим правильность утверждений.

1) Электрическое поле внутри плоского воздушного конденсатора однородное, модуль его напряжённости связан с напряжением на конденсаторе и расстоянием между пластинами соотношением Утверждение 1 — верно.

2) Электрон — отрицательно заряженная частица, следовательно, он будет отталкиваться от отрицательной пластины и притягиваться к положительной. На электрон внутри конденсатора со стороны электрического поля будет действовать сила, всегда направленная вдоль положительного направления оси 0y. Утверждение 2 — неверно.

3) Электрическое поле внутри плоского воздушного конденсатора однородное, а значит, сила, действующая на электрон, не будет изменяться. Утверждение 3 — верно.

4) Электрон будет двигаться с ускорением, вызванным действием электрической силы. При этом продольная составляющая скорости электрона не меняется, и он будет двигаться по параболической траектории. Утверждение 4 — неверно.

5) Чтобы вылететь из конденсатора электрону понадобиться время Утверждение 5 — верно.

Тип 17 № 6359

Сплошной металлический шар радиусом R, находящийся в вакууме, имеет заряд Q. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции из первого столбца подберите соответствующую позицию из второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) модуль напряжённости электрического поля на расстоянии 2R от центра шара

Б) потенциал поверхности шара

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

А) Модуль напряжённости сферически симметричного распределения заряда вне этого заряда на расстоянии r рассчитывается по формуле Следовательно, на расстоянии модуль напряжённости

Б) Потенциал по сферически симметричного распределения заряда вне этого заряда на расстоянии r рассчитывается по формуле Значит, на поверхности шара, то есть на расстоянии R потенциал

Тип 12 № 9058

Модуль напряжённости электрического поля в плоском воздушном конденсаторе ёмкостью 50 мкФ равен 200 В/м. Расстояние между пластинами конденсатора 2 мм. Чему равен заряд этого конденсатора? Ответ выразите в микрокулонах.

Напряженность поля в конденсаторе может быть вычислена по формуле:

Заряд на обкладках конденсатора связан с емкостью и напряжением:

Тип 28 № 25263

На плоскости в вакууме расположен правильный шестиугольник, в вершинах которого находятся 6 одинаковых по величине электрических точечных зарядов — три положительных и три отрицательных. Пронумеруем вершины по часовой стрелке, начиная с какой-то произвольной, номерами 1, 2, 3, 4, 5, 6. Пусть вначале в вершинах с номерами 1, 2, 3 находятся положительные заряды, а в остальных, с номерами 4, 5, 6, — отрицательные. Пусть в центре шестиугольника, точке О, один заряд создаёт электрическое поле с модулем напряжённости Е0. Обозначим модуль напряжённости поля от всех зарядов в той же точке через Е1. Затем заряды под номерами 3 и 4 поменяем местами. Обозначим поле в точке О в этом случае через Е2. Найдите отношение

1. Изобразим систему зарядов в первом случае (см. рис. 1).

2. Если на одной прямой, проходящей через центр шестиугольника, расположены симметрично два разноимённых заряда, то их поля складываются и в сумме дают электрическое поле в точке О с напряженностью 2Е0, направленное вдоль этой прямой от положительного заряда к отрицательному.

3. В первом случае имеется 3 пары таких зарядов (1−4, 2−5 и 3−6), и в точке О складываются 3 вектора с модулями 2Е0 — один вдоль оси симметрии системы зарядов (линия 2−5), а 2 — отклоненные от него вправо и влево на угол 60°.

4. По правилам сложения векторов получаем суммарный вектор напряжённости электрического поля в точке О, модуль которого равен Е1 = 4Е0.

5. Изобразим теперь систему зарядов во втором случае (см. рис. 2).

6. Рассуждая аналогичным образом и учитывая, что поле в точке О от двух симметрично расположенных одноименных зарядов равно нулю (а это пары зарядов под номерами 1 и 4, 3 и 6), получаем, что электрическое поле в точке О создаётся парой разноимённых зарядов 2 и 5, и модуль его напряжённости равен Е2 = 2Е0, а вектор направлен от точки 2 к точке 5.

7. Окончательно получаем

Тип 28 № 25300

помогите с физикой

Две металлические пластины площадью s каждая расположены в вакууме горизонтально одна над другой на расстоянии d друг от друга. Верхняя пластина неподвижна и имеет заряд Q. Нижняя пластина имеет массу m и может поступательно двигаться вдоль вертикальной оси. 1) При каких значениях заряда q нижней пластины она будет двигаться вверх, если её отпустить? . 2) Пусть теперь заряд q нижней пластины известен. Её отпустили, и она начала двигаться вверх. С какой скоростью v она ударится о верхнюю пластину?

Очень интересная задачка №2, однако! Явно из части С.. .

✔ Разумеется, пластины заряжены РАЗНОИМЕННО, раз они притягиваютя.

Для определенности положим заряд верхней неподвижной пластины отрицательным, тогда у нижней, которая может двигаться, будет отрицательный заряд.

Верхняя пластина создает электрическое поле с напряженностью
E=σ/(2ε₀)
причем вектор E направлен ВВЕРХ.
ε₀ -- это электрическая постоянная.
Поверхностная плотность заряда на верхней пластине σ=Q/s

Откуда берется формула для напряженноси -- не объясняю, там сложный вывод с помощью теореммы Гаусса.
Гугли "Поле бесконечной однородно заряженной плоскости", увидишь этот самый вывод.. .

✔ Нижняя пластина может либо падать вниз, либо двигаться вверх, либо быть НЕПОДВИЖНОЙ. А неподвижной она будет при ТОЧНОМ равенстве электрической силы (направленна ВВЕРХ) и силы тяжести (всю жизнь была направлена ВНИЗ, и при социализме, и при капитализме) :
qE = mg ⇒ q=(mg)/E=(2mg s ε₀)/Q
Если заряд нижней пластины немного меньше, чем 2mg s ε₀)/Q, то она будет падать вниз, так верхняя пластина притянуть ее к себе не сможет.
И, наоборот, сможет, если заряд q больше, чем 2mg s ε₀)/Q

ОТВЕТ №1
q>(2mg s ε₀)/Q

✔ А вторая задачка-то как раз и привлекла мое внимание, если бы не она, вообще на вопрос не отвечал бы.
Без нее больно все просто и как-то скучный вопрос получаИЦЦА.)) )

Показываю самое короткое решение.

Чертежик рисуешь: нижнюю пластину и верхнюю, рядом с нижней пишешь буковки q (заряд) и m (масса) .
Еще рисуешь вектор E, направленный от нижней пластины к верхней.
И еще высоту h=d на чертеже обозначаешь (расстояние между пластинами) .

✔ Теперь, самое интересное начинается, физика настоящая из части С в ЕГЭ.. .
Итак, у нас заряд q нижней пластины слишком большой, значит, действующая на нее электрическая сила
Fэл=qE=qQ/(2 s ε₀)
больше силы тяжести Fтяж=mg.
Пластина в итоге движется вверх равноускоренно, разгоняется и ударяется о верхнюю со скоростью V.

✔ Пластина ВВЕРХ перемещается, электрическая сила тоже ВВЕРХ направлена, значит работа у этой силы Fэл ПОЛОЖИТЕЛЬНА.
А работа равна произведению силы на путь h=d, т. е. получается работа
Aэл=(qQd)/(2 s ε₀)

✔ У силы тяжести работа ОТРИЦАТЕЛЬНА, так как она противоположна направлению перемещения:
Aтяж= - mgh= - mgd

✔ Суммарная работа внешних сил
A = Aтяж + Aэл =
= d

✔ В десятом классе проходят теорему об изменении кинетической энергии (см. учебник Пёрышкина) :
Изменение кинетической энергии равно работе внешних сил.

Изменение кин. энергии -- это разность конечной энергии (т. е. mV²/2) и начальной (равна нулю!) .

Записываем эту теорему:
mV²/2 - 0 = d ⇒
Ну?? ?

Выражаешь скорость, получаешь навороченное выражение.. .
Это будет ОТВЕТ №2

Электростатика


Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.

Список вопросов теста

Вопрос 1

Напряжённость поля между пластинами плоского воздушного конденсатора равна по модулю 50 В/м, расстояние между пластинами 12 мм, заряд конденсатора 15 мкКл. Определите ёмкость этого конденсатора. Ответ выразите в мкФ.

Вопрос 2

Плоский конденсатор отключили от источника тока, а затем уменьшили расстояние между его пластинами. Как изменили при этом заряд на обкладках конденсатора, электроемкость конденсатора и напряжение на его обкладках? (Краевыми эффектами пренебречь, считая пластины конденсатора большими. Диэлектрическую проницаемость воздуха принять равной 1.)

Заряд конденсатора Электроёмкость Напряжение на обкладках

Вопрос 3
Вопрос 4

Плоский воздушный конденсатор ёмкостью 5,9 пФ имеет две металлические пластины, находящиеся на расстоянии 1,5 см друг от друга. Пластины несут заряды 0,25 нКл и –0,25 нКл. Установите соответствие между физическими величинами и их значениями в единицах СИ. К каждой позиции из первого столбца подберите соответствующую позицию из второго.

А) напряжённость поля между пластинами

Б) энергия, запасённая в конденсаторе

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Читайте также: