Решение: Колебания заряженного шарика
Для оценки заряда, накопленного воздушным конденсатором, можно использовать устройство, изображённое на рисунке: лёгкий шарик из оловянной фольги подвешен на изолирующей нити между двумя пластинами конденсатора, при этом одна из пластин заземлена, а другая заряжена положительно. Когда устройство собрано, а конденсатор заряжен и отсоединён от источника, шарик приходит в колебательное движение, касаясь поочерёдно обеих пластин. Выберите два верных утверждения, соответствующие колебательному движению шарика после первого касания пластины.
Решение по шагам
4 шагаПосле первого касания положительно заряженной пластины шарик получает положительный заряд и начинает двигаться к заземлённой пластине.
При касании заземлённой пластины шарик получает электроны и становится отрицательно заряженным. Поэтому он начинает двигаться обратно к положительно заряженной пластине.
При каждом касании заземлённой пластины часть заряда конденсатора уходит в землю. Заряд конденсатора уменьшается, а его ёмкость при неизменной геометрии остаётся постоянной.
Из соотношения $Q = CU$ следует, что при уменьшении заряда $Q$ и постоянной ёмкости $C$ напряжение $U$ между пластинами уменьшается.
Где здесь ошибаются
Путать знак заряда шарика при движении к заземлённой и положительно заряженной пластинам.
Считать, что колебания шарика сами по себе уменьшают геометрическую ёмкость конденсатора.
Забывать, что при касании заземлённой пластины заряд частично уходит в землю.