Задание 14 ЕГЭ по физике · задача 02A8BA
|
|
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, соответствующие колебательному движению шарика после первого касания пластины.
| 1) | При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен отрицательно, а при движении к положительно заряженной пластине положительно. | |
| 2) | При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен положительно, а при движении к положительно заряженной пластине отрицательно. | |
| 3) | При движении шарика к положительно заряженной пластине его заряд равен нулю, а при движении к заземлённой пластине положителен. | |
| 4) | По мере колебаний шарика электрическая ёмкость конденсатора уменьшается. | |
| 5) | По мере колебаний шарика напряжение между пластинами конденсатора уменьшается. |
Показать ответ и разбор
Разбор
Коснувшись заземлённой пластины, шарик отдаёт свой положительный заряд «в землю» и приобретает отрицательный заряд (контакт с заземлением позволяет электронам перетекать). Теперь отрицательно заряженный шарик притягивается к положительной пластине и летит обратно.
Каждый цикл шарик переносит положительный заряд с заряженной пластины на заземлённую, уменьшая заряд конденсатора Q. Поскольку источник отключён, ёмкость C остаётся постоянной, а напряжение $U = Q/C$ уменьшается. Поэтому верны утверждения 2 и 5.