Задание 21 ЕГЭ по физике · 4D5DA2
Равновесие капли в конденсаторе
Между горизонтальными обкладками плоского конденсатора висит заряженная капелька ртути. Какова разность потенциалов обкладок, если расстояние между ними равно 2 см, заряд капельки равен 5,44×10–18 Кл, а объём капельки равен 2×10–18 м3?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
На покоящуюся капельку действуют сила тяжести и электрическая сила. Так как капелька находится в равновесии, модули этих сил равны.
qE=mg
Масса капельки равна произведению плотности ртути на её объём.
m=ρV=1,36×104⋅2×10−18=2,72×10−14 кг
Выразим напряжённость электрического поля из условия равновесия.
E=mgq=2,72×10−14⋅9,85,44×10−18=4,9×104 В/м
Разность потенциалов между обкладками плоского конденсатора равна произведению напряжённости поля на расстояние между обкладками. Расстояние 2 см=2×10−2 м.
U=Ed=4,9×104⋅2×10−2=980 В
qE=mg
Масса капельки равна произведению плотности ртути на её объём.
m=ρV=1,36×104⋅2×10−18=2,72×10−14 кг
Выразим напряжённость электрического поля из условия равновесия.
E=mgq=2,72×10−14⋅9,85,44×10−18=4,9×104 В/м
Разность потенциалов между обкладками плоского конденсатора равна произведению напряжённости поля на расстояние между обкладками. Расстояние 2 см=2×10−2 м.
U=Ed=4,9×104⋅2×10−2=980 В
Пример ответа
Разность потенциалов между обкладками равна 980 В.
Источник: Открытый банк ФИПИ 4D5DA2
Похожие задания
21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A21Батарея из четырёх конденсаторов электроёмкостью С1 = 2С, С2 = С, С3 = 4С и С4 = 2С подключена к источнику…Энергия батареи конденсаторов · 0C59AA
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.