Электростатика — Задание 21 ЕГЭ по физике №00004219

Сначала отметим главное: конденсатор сначала зарядили, а потом отключили от источника. Раз он отключён, заряд $q$ на его пластинах уже никуда не уходит и не приходит — он остаётся постоянным. Это ключ к решению.

Как меняется ёмкость. Ёмкость плоского воздушного конденсатора находится по формуле $C=\dfrac{\varepsilon_0 S}{d}$, где $S$ — площадь пластин, $d$ — расстояние между ними. Расстояние уменьшили в $1{,}5$ раза, значит знаменатель стал меньше в $1{,}5$ раза, а сама ёмкость во столько же раз выросла: $C_2=1{,}5\,C_1$.

Как меняется энергия. Энергию поля удобно записать через заряд и ёмкость: $W=\dfrac{q^2}{2C}$. Заряд $q$ мы не меняли (конденсатор отключён), а ёмкость выросла в $1{,}5$ раза. Значит, энергия уменьшилась в $1{,}5$ раза: $W_2=\dfrac{q^2}{2\cdot 1{,}5\,C_1}=\dfrac{W_1}{1{,}5}$.

Физически это понятно так: пластины с разными зарядами притягиваются, и когда мы сближаем их, эти силы сами совершают работу — поэтому запасённая в поле энергия уменьшается.