Задание 14 ЕГЭ по физике · задача 5cA9FB
|
|
|
| Рис. 1 | Рис. 2 |
Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии d друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения (см. рис. 1). Не отключая пластины от источника, их сближают, уменьшая расстояние между ними в 2 раза (см. рис. 2). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие свойства конденсатора после установления равновесия в системе.
| 1) | Электроёмкость конденсатора увеличилась в 2 раза. | |
| 2) | Напряжение между обкладками конденсатора уменьшилось в 4 раза. | |
| 3) | Модуль заряда обкладок конденсатора увеличился в 2 раза. | |
| 4) | Напряжённость электростатического поля между обкладками конденсатора увеличилась в 2 раза. | |
| 5) | Энергия электрического поля конденсатора увеличилась в 4 раза. |
Показать ответ и разбор
Ответ: 134 (верны: 1, 3, 4)
Разбор
Пластины остаются подключёнными к источнику, поэтому напряжение U между ними не меняется.
Ёмкость плоского конденсатора C = ε₀S / d. При уменьшении расстояния вдвое (d → d/2) ёмкость увеличивается в 2 раза: C' = 2C. Утверждение 1 верно.
Заряд Q = CU. Поскольку U постоянно, а C выросла в 2 раза, заряд тоже увеличивается в 2 раза: Q' = 2Q. Утверждение 3 верно.
Напряжённость поля E = U / d. При d → d/2 и неизменном U напряжённость увеличивается в 2 раза: E' = 2E. Утверждение 4 верно.
Напряжение U не меняется, поэтому утверждение 2 неверно. Энергия W = ½CU² при U = const растёт пропорционально C, то есть всего в 2 раза, а не в 4. Утверждение 5 неверно.
Таким образом, верны утверждения 1, 3 и 4.
Ёмкость плоского конденсатора C = ε₀S / d. При уменьшении расстояния вдвое (d → d/2) ёмкость увеличивается в 2 раза: C' = 2C. Утверждение 1 верно.
Заряд Q = CU. Поскольку U постоянно, а C выросла в 2 раза, заряд тоже увеличивается в 2 раза: Q' = 2Q. Утверждение 3 верно.
Напряжённость поля E = U / d. При d → d/2 и неизменном U напряжённость увеличивается в 2 раза: E' = 2E. Утверждение 4 верно.
Напряжение U не меняется, поэтому утверждение 2 неверно. Энергия W = ½CU² при U = const растёт пропорционально C, то есть всего в 2 раза, а не в 4. Утверждение 5 неверно.
Таким образом, верны утверждения 1, 3 и 4.