Задание 20 ЕГЭ по физике · 2786AC
Колебания шарика в конденсаторе
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.
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.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Алюминиевый шарик является проводником. При соприкосновении с пластинами он приобретает заряд, знак которого определяется взаимодействием с соответствующей пластиной.
После столкновения с пластиной шарик движется к противоположной пластине. В рассматриваемом движении при приближении к заземлённой пластине шарик имеет положительный заряд, а при движении к положительно заряженной пластине — отрицательный.
При контакте с заземлённой пластиной часть заряда стекает в Землю. Поэтому по мере повторяющихся колебаний заряд конденсатора уменьшается.
Движение шарика не является гармоническим: сила, действующая на него, изменяется при контактах с пластинами. Электроёмкость плоского конденсатора при этом не увеличивается.
После столкновения с пластиной шарик движется к противоположной пластине. В рассматриваемом движении при приближении к заземлённой пластине шарик имеет положительный заряд, а при движении к положительно заряженной пластине — отрицательный.
При контакте с заземлённой пластиной часть заряда стекает в Землю. Поэтому по мере повторяющихся колебаний заряд конденсатора уменьшается.
Движение шарика не является гармоническим: сила, действующая на него, изменяется при контактах с пластинами. Электроёмкость плоского конденсатора при этом не увеличивается.
Пример ответа
Верные утверждения: 2, 5.
Источник: Открытый банк ФИПИ 2786AC
Похожие задания
20Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем…Исследование зависимости объёма газа · 02069F20Для оценки заряда, накопленного воздушным конденсатором, можно использовать устройство, изображённое на…Колебания заряженного шарика · 02A8BA20Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить сопротивление резистора.…Определение сопротивления резистора · 045EA420Необходимо сделать нитяной маятник и с его помощью экспериментально определить ускорение свободного падения.…Определение ускорения свободного падения · 065D2620Электрическая цепь состоит из аккумулятора с ЭДС 24 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, резистора, ключа и…Напряжение на резисторе · 07707920На наклонной плоскости находится брусок массой 2 кг, для которого составили таблицу зависимости модуля силы…Трение на наклонной плоскости · 0A7743
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.