Задание 21 ЕГЭ по физике · 987886
Диэлектрик в конденсаторе
Две плоские пластины конденсатора, закреплённые на изолирующих штативах, расположили на небольшом расстоянии друг от друга и соединили одну пластину с заземлённым корпусом, а другую со стержнем электрометра (см. рисунок). Затем пластину, соединённую со стержнем электрометра, зарядили. Объясните, опираясь на известные Вам законы, как изменяются показания электрометра при внесении между пластинами диэлектрической пластины. Отклонение стрелки электрометра пропорционально разности потенциалов между пластинами.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
После зарядки пластина, соединённая со стержнем электрометра, изолирована от внешней цепи, поэтому её заряд q не изменяется. Заземление другой пластины фиксирует её потенциал.
q=const
При внесении диэлектрика между пластинами относительная диэлектрическая проницаемость среды становится больше единицы, поэтому ёмкость конденсатора возрастает.
C=ε0εrSd,εr>1
Так как заряд остаётся постоянным, увеличение ёмкости приводит к уменьшению разности потенциалов между пластинами.
U=qC
Отклонение стрелки электрометра пропорционально разности потенциалов, следовательно, стрелка отклонится на меньший угол, то есть показания электрометра уменьшатся.
q=const
При внесении диэлектрика между пластинами относительная диэлектрическая проницаемость среды становится больше единицы, поэтому ёмкость конденсатора возрастает.
C=ε0εrSd,εr>1
Так как заряд остаётся постоянным, увеличение ёмкости приводит к уменьшению разности потенциалов между пластинами.
U=qC
Отклонение стрелки электрометра пропорционально разности потенциалов, следовательно, стрелка отклонится на меньший угол, то есть показания электрометра уменьшатся.
Пример ответа
При внесении диэлектрика ёмкость конденсатора увеличивается, заряд изолированной пластины остаётся постоянным, поэтому разность потенциалов между пластинами и отклонение стрелки электрометра уменьшаются.
Источник: Открытый банк ФИПИ 987886
Похожие задания
21Воспользовавшись оборудованием, представленным на рис. 1, учитель собрал модель плоского конденсатора (рис.…Диэлектрик в конденсаторе · 74FB1A21В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К 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 · 0B795A
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.