ID: 00025983
Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии d друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения (см. рисунок).
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.
1) Напряжённость электрического поля в точке А меньше, чем в точке С .
2) Потенциал электрического поля в точке В ниже, чем в точке С .
3) Если увеличить расстояние между пластинами d , то напряжённость электрического поля в точке В увеличится.
4) Если уменьшить расстояние между пластинами d , то заряд левой пластины увеличится.
5) Если пластины полностью погрузить в керосин, то энергия электрического поля пластин увеличится.
Источник: ФИПИ
Внимание: здесь пластины ПОДКЛЮЧЕНЫ к источнику постоянного напряжения (левая «+», правая «−») всё время действия опыта — в отличие от похожих задач банка, где источник потом отключают. Это меняет ответы: раз источник держит напряжение U постоянным, при изменении геометрии меняются поле и заряд, а не наоборот.
Пластины большие — поле между ними всюду однородно, значит его модуль в точках А и С одинаков. Утверждение 1 (А меньше С) неверно.
Точка В находится ближе к «+» пластине (более высокий потенциал), а С — ближе к «−» пластине (более низкий потенциал). Раз потенциал падает от «+» к «−», потенциал в В выше, чем в С, а не ниже. Утверждение 2 неверно.
Раз источник держит U постоянным, напряжённость поля E=\dfrac{U}{d} при увеличении расстояния d УМЕНЬШИТСЯ, а не увеличится. Утверждение 3 неверно.
Ёмкость плоского конденсатора C=\dfrac{\varepsilon_0 S}{d} растёт при уменьшении d. Раз U держится постоянным источником, заряд q=CU тоже вырастет вместе с ёмкостью. Утверждение 4 верно.
При погружении пластин в керосин (диэлектрик, \varepsilon\gt 1) ёмкость увеличивается в \varepsilon раз. Источник по-прежнему держит U постоянным, поэтому энергия W=\dfrac{CU^2}{2} тоже вырастет во столько же раз. Утверждение 5 верно.