ID: 00025990
Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии d друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения (см. рисунок 1). Пластины закрепили на изолирующих подставках и спустя длительное время отключили от источника (рисунок 2).
Рис. 1 Рис. 2 Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.
1) Напряжённость электрического поля в точке А больше, чем в точке В .
2) Потенциал электрического поля в точке А больше, чем в точке С .
3) Если увеличить расстояние между пластинами d , то напряжённость электрического поля в точке С не изменится.
4) Если уменьшить расстояние между пластинами d , то заряд правой пластины не изменится.
5) Если пластины полностью погрузить в керосин, то энергия электрического поля конденсатора останется неизменной.
Источник: ФИПИ
Пластины сначала подключены к источнику (левая «−», правая «+»), а после долгого времени отключены и остаются заряженными изолированно (рис. 2). Пластины большие — поле между ними всюду однородно.
Раз поле однородно, его модуль в точках А и В одинаков, а не больше в одной из них. Утверждение 1 неверно.
Точка А (как и В) ближе к «−» пластине — там потенциал ниже; точка С ближе к «+» пластине — там потенциал выше. Значит потенциал в А НЕ больше, чем в С, а меньше. Утверждение 2 неверно.
После отключения от источника заряд пластин изолирован — напряжённость поля $E=\dfrac{Q}{\varepsilon_0 S}$ зависит только от заряда и площади, а не от расстояния $d$. Изменение $d$ никак не меняет $E$. Утверждение 3 верно.
Заряд каждой пластины при отключённом источнике зафиксирован — ему просто некуда деться при изменении геометрии. Утверждение 4 верно.
При погружении в керосин (диэлектрик, $\varepsilon\gt 1$) ёмкость растёт, а заряд остаётся прежним — энергия $W=\dfrac{Q^2}{2C}$ при этом УМЕНЬШАЕТСЯ, а не остаётся неизменной. Утверждение 5 неверно.