Задание 14 ЕГЭ по физике · B6C47E
Поле заряженной сферы
На уединённой неподвижной проводящей сфере радиусом R находится положительный заряд Q. Сфера находится в вакууме. Напряжённость электростатического поля сферы в точке A равна 36 В/м. Все расстояния указаны на рисунке.
Выберите два верных утверждения, описывающих данную ситуацию.
1) Напряжённость поля в точке B EB =576 В/м.
2) Напряжённость поля в точке C EC =36 В/м.
3) Потенциал электростатического поля в точке B выше, чем в точке D: φB >φD .
4) Потенциал электростатического поля в точках D и F одинаков: φD =φF .
5) Потенциал электростатического поля в точке C выше, чем в точке F: φC >φF .
Выберите два верных утверждения, описывающих данную ситуацию.
1) Напряжённость поля в точке B EB =576 В/м.
2) Напряжённость поля в точке C EC =36 В/м.
3) Потенциал электростатического поля в точке B выше, чем в точке D: φB >φD .
4) Потенциал электростатического поля в точках D и F одинаков: φD =φF .
5) Потенциал электростатического поля в точке C выше, чем в точке F: φC >φF .
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Точка A находится на расстоянии 2R от центра сферы: радиус сферы равен R, а от поверхности до точки A — ещё R. Следовательно, EA=kQ(2R)2=36 В/м.
EA=kQ4R2=36 В/м
Точка B находится внутри проводника, поэтому напряжённость поля в ней равна нулю. Утверждение 1 неверно.
EB=0
Точка C также находится на расстоянии 2R от центра сферы. Поэтому напряжённости в точках A и C одинаковы.
EC=EA=36 В/м
Точки D и F лежат на поверхности проводящей сферы. Поверхность проводника эквипотенциальна, поэтому их потенциалы равны.
φD=φF=kQR
Точка B находится внутри проводника, где потенциал равен потенциалу поверхности, поэтому φB=φD, а не больше него. Точка C находится дальше от центра, чем точка F, поэтому φC<φF.
EA=kQ4R2=36 В/м
Точка B находится внутри проводника, поэтому напряжённость поля в ней равна нулю. Утверждение 1 неверно.
EB=0
Точка C также находится на расстоянии 2R от центра сферы. Поэтому напряжённости в точках A и C одинаковы.
EC=EA=36 В/м
Точки D и F лежат на поверхности проводящей сферы. Поверхность проводника эквипотенциальна, поэтому их потенциалы равны.
φD=φF=kQR
Точка B находится внутри проводника, где потенциал равен потенциалу поверхности, поэтому φB=φD, а не больше него. Точка C находится дальше от центра, чем точка F, поэтому φC<φF.
Пример ответа
Верные утверждения: 2, 4.
Источник: Открытый банк ФИПИ B6C47E
Похожие задания
14На уединённой неподвижной проводящей сфере радиусом R находится положительный заряд Q. Сфера находится в…Поле заряженной сферы · 26CC3614От деревянного кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 – северный полюс…Правило Ленца для колец · 019E8214Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка…Правило Ленца для катушек · 06314114Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках А и В, несут на себе заряды +q > 0 и –3q…Заряды на бусинках · 07A6C614Два незаряженных стеклянных кубика 1 и 2 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряжённость…Поляризация и электростатическая индукция · 08ACE414Плоский воздушный конденсатор ёмкостью С0 состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии d0…Изменение параметров конденсатора · 0CDA83
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.