Global EE

Конденсаторы — Задание 14 ЕГЭ по физике №00002971

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Конденсаторы

№2. Задание 14

ID: 00002971

Плоский воздушный конденсатор ёмкостью $С_{0}$, 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 все верные утверждения, соответствующих описанию опыта.

Рисунок к заданию 14 ЕГЭ по физике — Конденсаторы

 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 возрастает.

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 убывает.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

плоский конденсатор $C_0$, подключён к источнику постоянного напряжения $U = \text{const}$; расстояние $d$ уменьшается в 5 раз за время от $t_1$ до $t_4$.

Найти:

верные утверждения.

Решение:

Ёмкость плоского конденсатора: $$C = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon S}{d}$$ Утверждение 1: При $t_4$ расстояние стало $d = d_0/5$. Площадь $S$ и $\varepsilon$ не изменились: $$C = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon S}{d_0/5} = 5 \cdot \frac{\varepsilon_0 \varepsilon S}{d_0} = 5C_0$$ Ёмкость увеличилась в 5 раз. Верно. Утверждение 2: Заряд $Q = CU$. Напряжение постоянно ($U = \text{const}$), ёмкость $C$ растёт → заряд $Q$ возрастает. Верно. Утверждение 3: Энергия $W = \frac{CU^2}{2}$. При постоянном $U$ и растущей $C$ энергия увеличивается, а не уменьшается. Неверно. Утверждения 4 и 5: Напряжённость $E = U/d$. При постоянном $U$ и уменьшающемся $d$ напряжённость возрастает — не остаётся постоянной и не убывает. Оба неверны. Итог: верные утверждения 1 и 2.

Ответ

12

Видеоразбор

Другие задания по теме «Конденсаторы» (8)