Global EE

Конденсаторы — Задание 14 ЕГЭ по физике №00028658

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Конденсаторы

№2. Задание 14

ID: 00028658

В устройстве, изображённом на рисунке, лёгкий шарик из алюминиевой фольги подвешен между пластинами плоского конденсатора на изолирующей нити, при этом одна из пластин заземлена, а другая заряжена положительно. Когда устройство собрано, шарик приходит в колебательное движение, при котором сталкивается с пластинами конденсатора. Выберите все верные утверждения, соответствующие колебательному движению шарика в конденсаторе после первого столкновения шарика с пластиной.

1) Пренебрегая сопротивлением воздуха при движении шарика, его колебания можно считать гармоническими.

2) При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен положительно, а при движении к положительно заряженной пластине – отрицательно.

3) При движении шарика к положительно заряженной пластине его заряд равен нулю, а при движении к заземлённой пластине его заряд – положительный.

4) По мере колебаний шарика электрическая ёмкость конденсатора увеличивается.

5) По мере колебаний шарика заряд конденсатора уменьшается.

Рисунок к заданию 14 ЕГЭ по физике — Конденсаторы

Источник: ФИПИ

Решение

Шарик из фольги висит между пластинами: левая заряжена положительно, правая заземлена. После первого касания шарик начинает мотаться туда-сюда, ударяясь то об одну, то о другую пластину.

Такое движение — это не плавное колебание около положения равновесия под пропорциональной возвращающей силой, а перелёты с почти постоянным ускорением между двумя стенками и столкновениями об них. Это НЕ гармонические колебания. Утверждение 1 неверно.

Когда шарик касается положительной пластины, он заряжается тем же знаком (положительно) и отталкивается — летит к заземлённой пластине, неся положительный заряд. Когда он касается заземлённой пластины, весь его заряд стекает в землю — шарик становится полностью нейтральным, но притягивается обратно к положительной пластине за счёт наведённого заряда.

Значит: к заземлённой пластине шарик летит заряженным положительно, а к положительной — нейтральным (заряд равен нулю). Утверждение 2 (там сказано наоборот про знаки) неверно, а утверждение 3 (в точности это описание) верно.

Ёмкость конденсатора зависит только от геометрии пластин и не меняется от движения шарика внутри. Утверждение 4 неверно.

Каждый перелёт шарика уносит небольшую порцию заряда с положительной пластины на землю — общий заряд конденсатора постепенно уменьшается. Утверждение 5 верно.

Ответ

25

Разбор зашёл? Дальше — вживую

Эту задачу мы уже разобрали 🦾 На пробном найдём тему, где у тебя сейчас пробел, и закроем её вместе.

Попробовать →
Влад Перетрухин
Потренируй предмет в боюНа Арену →
Следующее задание темы →
Похожие задания по теме «Конденсаторы» (8)