ID: 00025959
Плоский воздушный конденсатор ёмкостью $C_{0}$, 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 два верных утверждения, соответствующих описанию опыта.
1) В интервале времени от $t_{1}$ до $t_{4}$заряд конденсатора возрастает.
2) В интервале времени от $t_{1}$ до $t_{4}$энергия конденсатора равномерно уменьшается.
3) В промежутке времени от $t_{1}$ до $t_{4}$напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора остаётся постоянной.
4) В момент времени $t_{4}$ ёмкость конденсатора увеличилась в 5 раз по сравнению с первоначальной (при t = 0).
5) В промежутке времени от $t_{1}$ до $t_{4}$напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора убывает.
Источник: ФИПИ
Плоский конденсатор подключён к источнику ПОСТОЯННОГО напряжения — значит напряжение $U$ между пластинами всё время одно и то же, каким бы ни было расстояние между ними.
По графику расстояние $d$ между пластинами уменьшается со временем: от $d_0$ в начале до $\dfrac{d_0}{5}$ к моменту $t_4$ — линия идёт вниз почти до нижней сетки, но не касается нуля, а останавливается на одной клетке выше дна (то есть на пятой доле от исходного расстояния).
Ёмкость плоского конденсатора $C=\dfrac{\varepsilon_0 S}{d}$ — чем меньше расстояние, тем БОЛЬШЕ ёмкость. Раз $d$ к моменту $t_4$ стало в 5 раз меньше, ёмкость выросла ровно в 5 раз. Утверждение 4 верно.
Заряд конденсатора $q=CU$. Напряжение постоянно, а ёмкость растёт (так как $d$ падает) — значит заряд всё время растёт, в том числе и в промежутке $t_1$–$t_4$. Утверждение 1 верно.
Напряжённость поля между пластинами $E=\dfrac{U}{d}$ — при постоянном $U$ и убывающем $d$ она растёт, а не остаётся постоянной и не убывает. Утверждения 3 и 5 неверны.
Энергия конденсатора $W=\dfrac{CU^2}{2}$ — при постоянном $U$ и растущей ёмкости энергия тоже растёт, а не уменьшается. Утверждение 2 неверно.