РУҚА
ЕГЭ · физика · тақырып бойынша шешімдер

ФИПИ тапсырмаларының шешімдері ЕГЭ по физикаға: «Электростатика және конденсаторлар» — жауаптарымен

ФИПИ ашық банкінен тақырыптың әрбір есебі — жауабымен және алғашқы қадамдарымен талдау. Толық қадамдық шешім және ресми кілт – карточкадағы сілтемелер бойынша.

Шешімсіз тапсырмалар
121
жауаптары бар шешімдер
2 304
пәндегі есептер
7
тізім беттері
41ФИПИ 1D068A№ 14Күрделі

Электрическое поле бусинок

Две маленькие бусинки закреплены в точках $A$ и $B$, расположенных на одной горизонтальной прямой. Между ними находится точка $C$. Бусинка $A$ несёт заряд $-3q$, а бусинка $B$ — заряд $+1{,}5q$, где…

  1. 1
    Заряды бусинок разноимённые, поэтому они притягиваются. Сила, действующая на отрицательный заряд бусинки $A$ со стороны положительного заряда бусинки $B$, направлена к бусинке $B$, то есть горизонтально вправо.
  2. 2
    В точке $C$ поле отрицательного заряда $-3q$ направлено к бусинке $A$, то есть влево. Поле положительного заряда $+1{,}5q$ направлено от бусинки $B$; поскольку точка $C$ расположена слева от $B$, это направление также влево…

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
42ФИПИ 26CC36№ 14Күрделі

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 $36\ \text{В/м}$…

  1. 1
    Точка $B$ находится внутри проводящей сферы. В электростатическом равновесии напряжённость поля внутри проводника равна нулю.$$E_B = 0$$
  2. 2
    Потенциал внутри проводника постоянен и равен потенциалу его поверхности. Поэтому для точек $B$ и $D$ выполняется равенство потенциалов.$$\varphi_B = \varphi_D = k\dfrac{Q}{R}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
43ФИПИ 3BE118№ 14Күрделі

Электростатическое поле пластины

На рисунке изображены линии напряжённости однородного электростатического поля, созданного равномерно заряженной протяжённой горизонтальной пластиной. Выберите все верные утверждения относительно…

  1. 1
    Линии напряжённости направлены от пластины вертикально вверх. Электрическое поле направлено от положительных зарядов, поэтому заряд пластины положительный.$$\vec{E}\uparrow$$
  2. 2
    В однородном поле потенциал уменьшается в направлении вектора напряжённости. Точка B находится ниже точки C, поэтому потенциал в точке B выше.$$\varphi_B > \varphi_C$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
44ФИПИ 5cA9FB№ 14Күрделі

Изменение параметров конденсатора

Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии $d$ друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения. Не отключая пластины от источника, их сближают…

  1. 1
    Конденсатор остаётся подключённым к источнику, поэтому напряжение между его обкладками не изменяется: $U = \text{const}$.$$U_2 = U_1$$
  2. 2
    Электроёмкость плоского конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между обкладками. При уменьшении расстояния в 2 раза электроёмкость увеличивается в 2 раза.$$C = \dfrac{\varepsilon\varepsilon_0 S}{d},\quad C_2 = 2C_1$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
45ФИПИ 602ecA№ 14Күрделі

Электрическое поле бусинок

Две маленькие закреплённые металлические бусинки, расположенные в точках А и В, несут на себе заряды $+2q>0$ и $+q$ соответственно. Точка С расположена посередине отрезка АВ. Внешнее электрическое…

  1. 1
    Силы взаимодействия двух бусинок равны по модулю и противоположны по направлению согласно третьему закону Ньютона.$$F_{A}=F_{B}=k\dfrac{2q^2}{AB^2}$$
  2. 2
    При соединении стальной проволокой заряд перераспределится между бусинками. Их суммарный заряд положителен, поэтому после установления равновесия бусинки будут иметь одноимённые положительные заряды и отталкиваться.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
46ФИПИ 63AADC№ 14Күрделі

Движение протона в конденсаторе

Протон, движущийся в вакууме со скоростью $v \ll c$, пролетает между пластинами заряженного конденсатора так, как показано на рисунке. Расстояние между пластинами конденсатора равно $d$, а…

  1. 1
    На протон действует электрическая сила, направленная перпендикулярно первоначальному движению:$$F = eE$$
  2. 2
    Ускорение протона в электрическом поле равно:$$a = \dfrac{F}{m} = \dfrac{eE}{m}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
47ФИПИ 764D20№ 14Күрделі

Электростатическая индукция электрометров

На столе установили два незаряженных электрометра и соединили их металлическим стержнем с изолирующей ручкой (рис. 1). Затем к первому электрометру поднесли, не касаясь шара, положительно заряженную…

  1. 1
    Металлический стержень и оба электрометра образуют единую проводящую систему. При поднесении положительно заряженной палочки свободные электроны в этой системе перемещаются к ближайшему электрометру вследствие электростатической индукции.
  2. 2
    На первом электрометре возникает избыток электронов, поэтому он приобретает отрицательный заряд. На втором электрометре возникает недостаток электронов, поэтому он приобретает положительный заряд. В целом система остаётся…$$q_1 + q_2 = 0$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
48ФИПИ 7D9e2D№ 14Күрделі

Электрическое поле двух бусинок

Две маленькие закреплённые проводящие бусинки, расположенные в точках $A$ и $B$, несут на себе заряды $+3q$ и $-1{,}5q$ соответственно, где $q>0$. Точка $C$ находится посередине между бусинками $A$…

  1. 1
    Бусинки имеют разноимённые заряды, поэтому притягиваются. Сила, действующая на бусинку $B$ со стороны бусинки $A$, направлена к бусинке $A$, то есть горизонтально влево. Утверждение 1 неверно.
  2. 2
    В точке $C$ поле положительного заряда $+3q$ направлено от бусинки $A$ вправо. Поле отрицательного заряда $-1{,}5q$ направлено к бусинке $B$, также вправо. Поэтому результирующее поле направлено вправо, а не влево. Утверждение 2 неверно.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
49ФИПИ 896222№ 14Күрделі

Поле внутри проводника

Незаряженное металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, поместили в однородное электрическое поле напряжённостью $\vec{E}$. Выберите утверждения, описывающие результаты…

  1. 1
    В состоянии электростатического равновесия свободные электроны в металле перераспределяются так, чтобы электрическое поле внутри проводника отсутствовало.$$E_{\text{внутри}} = 0$$
  2. 2
    Точка $D$ находится внутри металлического тела, поэтому напряжённость поля в ней равна нулю. Утверждение 1 верно.$$E_D = 0$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
50ФИПИ 968CE5№ 14Күрделі

Поле заряженной проводящей сферы

На уединённой неподвижной проводящей сфере радиусом $R$ находится положительный заряд $Q$. Сфера находится в вакууме. Напряжённость электростатического поля сферы в точке $A$ равна $36\ \text{В/м}$…

  1. 1
    Точки $D$ и $F$ находятся на поверхности проводящей сферы. В состоянии электростатического равновесия весь проводник имеет одинаковый потенциал, поэтому $\varphi_D = \varphi_F$.$$\varphi_D = \varphi_F$$
  2. 2
    Точка $A$ находится на расстоянии $2R$ от центра сферы. Точка $C$ находится на таком же расстоянии, поэтому напряжённости в этих точках равны.$$E_C = E_A = 36\ \text{В/м}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
51ФИПИ AFC0C2№ 14Күрделі

Взаимодействие точечных зарядов

Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках $A$ и $B$, несут на себе заряды $+q$, где $q > 0$, и $-2q$ соответственно. Точка $C$ расположена между бусинками на одной горизонтальной…

  1. 1
    Заряды $+q$ и $-2q$ разноимённые, поэтому они притягиваются. Сила, действующая на бусинку $A$ со стороны бусинки $B$, направлена вправо, а не влево.
  2. 2
    В точке $C$ напряжённость поля положительного заряда направлена от заряда $+q$, то есть вправо. Напряжённость поля отрицательного заряда направлена к заряду $-2q$, также вправо. Поэтому результирующее поле направлено вправо.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
52ФИПИ B6C47E№ 14Күрделі

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 $36\ \text{В/м}$…

  1. 1
    Точка $A$ находится на расстоянии $2R$ от центра сферы: радиус сферы равен $R$, а от поверхности до точки $A$ — ещё $R$. Следовательно, $E_A=\dfrac{kQ}{(2R)^2}=36\ \text{В/м}$.$$E_A=\frac{kQ}{4R^2}=36\ \text{В/м}$$
  2. 2
    Точка $B$ находится внутри проводника, поэтому напряжённость поля в ней равна нулю. Утверждение 1 неверно.$$E_B=0$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
53ФИПИ BC0DA8№ 14Күрделі

Взаимодействие точечных зарядов

Две маленькие закреплённые бусинки, расположенные в точках $A$ и $B$, несут на себе заряды $+q$, где $q>0$, и $-2q$ соответственно. Точка $C$ расположена между точками $A$ и $B$, как показано на…

  1. 1
    Заряды $+q$ и $-2q$ разноимённые, поэтому они притягиваются. Следовательно, сила, действующая на бусинку $A$, направлена к бусинке $B$, то есть горизонтально вправо.
  2. 2
    В точке $C$ поле заряда $+q$ направлено от положительного заряда вправо, а поле заряда $-2q$ — к отрицательному заряду, также вправо. Поэтому результирующее поле направлено вправо.

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
54ФИПИ D35251№ 14Күрделі

Поле заряженной пластины

На рисунке изображены линии напряжённости однородного электростатического поля, созданного равномерно заряженной протяжённой вертикальной пластиной. Из приведённого ниже списка выберите все верные…

  1. 1
    Линии напряжённости направлены от вертикальной пластины вправо. Следовательно, пластина заряжена положительно.
  2. 2
    Потенциал убывает в направлении вектора напряжённости. Точка C расположена правее точки B, поэтому потенциал в точке C ниже, а не выше, чем в точке B.$$\varphi_C < \varphi_B$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
55ФИПИ E412A6№ 14Күрделі

Поляризация диэлектрика и проводника

Стеклянные незаряженные кубики 1 и 2 и медные незаряженные кубики 3 и 4 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряжённость которого направлена горизонтально вправо, как показано на…

  1. 1
    Стекло является диэлектриком. Под действием внешнего электрического поля связанные положительные и отрицательные заряды немного смещаются в противоположные стороны. Происходит поляризация, но суммарный заряд стеклянных кубиков остаётся…
  2. 2
    Медь является проводником, поэтому свободные электроны перераспределяются внутри кубиков. При направлении поля вправо электроны смещаются влево: левая сторона системы заряжается отрицательно, правая — положительно.

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
56ФИПИ E5F230№ 14Күрделі

Однородное электростатическое поле

Однородное электростатическое поле создано равномерно заряженной протяжённой горизонтальной пластиной. Линии напряжённости поля направлены вертикально вверх (см. рисунок). Выберите два правильных…

  1. 1
    Линии напряжённости направлены вертикально вверх. На положительный пробный заряд действует сила в направлении вектора напряжённости, то есть вверх. Утверждение 4 верно.$$\vec{F}=q\vec{E},\quad q>0$$
  2. 2
    Поле является однородным, поэтому его напряжённость одинакова по модулю и направлению во всех точках, включая точки А, В и С. Утверждение 5 верно.$$\vec{E}_A=\vec{E}_B=\vec{E}_C$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
57ФИПИ F59A48№ 14Күрделі

Однородное электростатическое поле

Однородное электростатическое поле создано равномерно заряженной протяжённой горизонтальной пластиной. Линии напряжённости поля направлены вертикально вверх.

  1. 1
    Линии напряжённости направлены от положительного заряда к отрицательному. Поэтому пластина, создающая поле, направленное вверх, имеет положительный заряд. Утверждение 1 неверно.
  2. 2
    Потенциал уменьшается в направлении вектора напряжённости. Точка B расположена ниже точки C, то есть потенциал в точке B выше, а не ниже. Утверждение 2 неверно.$$\varphi_B > \varphi_C$$

Ещё 3 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому5 қадам в разборе
58ФИПИ 0A241B№ 15Күрделі

Изменение параметров конденсатора

Плоский конденсатор, у которого зазор между обкладками заполнен диэлектриком, подключён к источнику постоянного напряжения. Как изменятся в результате удаления диэлектрика из зазора напряжённость…

  1. 1
    Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения, поэтому напряжение $U$ между обкладками остаётся постоянным. Геометрические размеры конденсатора также не изменяются.$$U = \text{const}, \quad d = \text{const}$$
  2. 2
    Напряжённость однородного поля между обкладками равна отношению напряжения к расстоянию между обкладками. Следовательно, при удалении диэлектрика она не изменится.$$E = \dfrac{U}{d} = \text{const}$$

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе
59ФИПИ 1122AB№ 15Күрделі

Удаление диэлектрика из конденсатора

Плоский конденсатор, у которого зазор между обкладками заполнен диэлектриком, подключён к источнику постоянного напряжения. Как изменятся в результате удаления диэлектрика из зазора величина заряда…

  1. 1
    Конденсатор подключён к источнику постоянного напряжения, поэтому разность потенциалов между его обкладками остаётся постоянной.$$U = \text{const}$$
  2. 2
    После удаления диэлектрика диэлектрическая проницаемость среды уменьшается, поэтому уменьшается ёмкость конденсатора.$$C = \varepsilon \varepsilon_0 \dfrac{S}{d}$$

Ещё 1 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому3 қадам в разборе
60ФИПИ 170361№ 15Күрделі

Направление ускорения заряда

Отрицательный точечный заряд $-q$ находится в поле двух неподвижных зарядов: положительного $+Q$ и отрицательного $-Q$ (см. рисунок). Куда направлено относительно рисунка ускорение заряда $-q$ в…

  1. 1
    На заряд $-q$ со стороны положительного заряда $+Q$ действует сила притяжения, направленная к $+Q$ — вверх и вправо.
  2. 2
    Со стороны отрицательного заряда $-Q$ на заряд $-q$ действует сила отталкивания, направленная вниз и вправо.

Ещё 2 қадам — толық шешімде

Шешім полностьюЖауапШешу самому4 қадам в разборе