Задание 14 ЕГЭ по физике: Плоский воздушный конденсатор ёмкостью С индекс 0 , подключённый… | Global EE
№2. Задание 14
ID: 00002971
Плоский воздушный конденсатор ёмкостью С_{0}, подключённый к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянииd_{0} друг от друга. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике.
Выберите все верные 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 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.
