ID: 00025988
На уединённой неподвижной проводящей сфере радиусом R находится положительный заряд Q . Сфера находится в вакууме. Напряжённость электростатического поля сферы в точке A равна 36 В/м. Все расстояния указаны на рисунке. Выберите два верных утверждения, описывающих данную ситуацию.
1) Потенциал электростатического поля в точках B и C одинаков: $\mathrm{\varphi}_{B} =\mathrm{\varphi}_{C} .$
2) Потенциал электростатического поля в точке C выше, чем в точке D : $\mathrm{\varphi}_{C} >\mathrm{\varphi}_{D} .$
3) Потенциал электростатического поля в точках F и D одинаков: $\mathrm{\varphi}_{F} =\mathrm{\varphi}_{D} .$
4) Напряжённость электростатического поля в точке B $E_{B} =576$ В/м.
5) Напряжённость электростатического поля в точке C $E_{C} =36$ В/м.
Источник: ФИПИ
По рисунку: точка B лежит внутри сферы на расстоянии $R/2$ от центра, точки D и F — на поверхности сферы (расстояние $R$), точка A и точка C — снаружи, на расстоянии $2R$ от центра.
B — внутри проводящей сферы, значит потенциал там равен потенциалу поверхности $\varphi_{пов}=\dfrac{kQ}{R}$, а потенциал в C (снаружи, $r=2R$) равен $\varphi_C=\dfrac{kQ}{2R}=\dfrac{\varphi_{пов}}{2}$ — то есть вдвое меньше. Значит $\varphi_B\ne\varphi_C$. Утверждение 1 неверно.
D — на поверхности ($\varphi_D=\varphi_{пов}$), C — снаружи и дальше ($\varphi_C=\dfrac{\varphi_{пов}}{2}$) — значит $\varphi_C$ МЕНЬШЕ, чем $\varphi_D$, а не больше. Утверждение 2 неверно.
F и D обе лежат на поверхности сферы (обе на расстоянии $R$ от центра) — проводник эквипотенциален, значит $\varphi_F=\varphi_D$. Утверждение 3 верно.
B находится ВНУТРИ проводящей сферы — поле там всегда равно нулю, а не $576$ В/м. Утверждение 4 неверно.
C находится на том же расстоянии от центра ($2R$), что и точка A, для которой дано $E_A=36$ В/м — значит и $E_C=36$ В/м. Утверждение 5 верно.