Электростатика — Задание 21 ЕГЭ по физике №00008967 | Global EE
Электростатика — Задание 21 ЕГЭ по физике №00008967
№2. Задание 21
ID: 00008967
Две плоские пластины конденсатора, закреплённые на изолирующих штативах, расположили на небольшом расстоянии друг от друга и соединили одну пластину с заземлённым корпусом, а другую — со стержнем электрометра (см. рис.). Затем пластину, соединённую со стержнем электрометра, зарядили. Объясните, опираясь на известные Вам законы, как изменяются показания электрометра при сближении пластин. Отклонение стрелки электрометра пропорционально разности потенциалов между пластинами. Ёмкость электрометра пренебрежимо мала.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
Конденсатор на изолирующих штативах; одна пластина подключена к электрометру; пластины сближаются.
Найти:
Как изменятся показания электрометра?
Решение:
Поскольку конденсатор стоит на изолирующих штативах, зарядам некуда вытечь. Заряд пластин остаётся постоянным:
$$Q = \text{const}$$
Ёмкость плоского конденсатора:
$$C = \frac{\varepsilon_0 S}{d}$$
При сближении пластин расстояние $d$ уменьшается, следовательно, ёмкость $C$ увеличивается. Напряжение на конденсаторе:
$$U = \frac{Q}{C}$$
Так как $Q = \text{const}$, а $C$ увеличивается, напряжение $U$ уменьшается. Электрометр измеряет напряжение между пластинами, поэтому его показания (отклонение стрелки) уменьшаются.
