Электрическое поле. Электростатика. Изменение физических величин в процессах —Каталог задач по ЕГЭ - Физика

Главная
Каталог задач
Каталог заданий по ЕГЭ - Физика
Электрическое поле. Электростатика. Изменение физических величин в процессах

Тема №15 Электродинамика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)

01 Электрическое поле. Электростатика. Изменение физических величин в процессах

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела №15 электродинамика (изменение физических величин в процессах и установление соответствия)

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#46954

Протон, движущийся в вакууме со скоростью $v < < c$ , пролетает между пластинами заряженного конденсатора так, как показано на рисунке.

Как изменятся кинетическая энергия протона на выходе из конденсатора и время пролёта конденсатора, если уменьшить напряженность электрического поля между пластинами конденсатора? Сопротивлением воздуха и силой тяжести пренебречь. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

|--------------------------|------------------------| |Кинетическая энергия протона|Время пролёта конденсатора | на выходе из конденсатора | | |--------------------------|------------------------| -----------------------------------------------------

Показать ответ и решение

А) Напряженность определяется формулой:

F E = -эqл,

где $Fкул$ – сила Кулона, $q$ – заряд При уменьшении напряжённости, уменьшается сила, которая воздействует на частицу.
При уменьшении электрической силы, уменьшается ускорение, т.к.

F υ− υ a= -эmл= --t-0.

где $m$ – масса частицы, $υ$ и $υ0$ – конечная и начальная скорости соответственно, а $t$ – время. А значит, уменьшится скорость частицы в вертикальном направлении. Кинетическая энергия равна

W = mv2-= m(v2x+-v2y). 2 2

где $vx$ – горизонтальная составляющая скорости, $vy$ – вертикальная составляющая скорости.
Так как $vy$ уменьшается, то уменьшается и кинетическая энергия.
Б) Так как вдоль горизонтальной оси на частицу не действует никаких сил, то скорость по горизонтальная проекция скорости постоянна, значит, время пролёта не изменяется.

Ответ: 23

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#26350

Два одинаковых маленьких шарика с электрическими зарядами $q1 = 3$ мкКл и $q2 = −1$ мкКл удерживаются на расстоянии $a= 4$ м друг от друга. Шарики соединяют на короткое время длинным тонким проводником. Как в результате этого изменятся следующие физические величины: электрический заряд первого шарика; модуль напряжённости электростатического поля, создаваемого обоими шариками в точке B.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|--------------------------|---------------------------------| |Э лектрический заряд первого М одуль напряжённости | | шарика |электростатического поля, создаваемого| |--------------------------|----обоими-шариками-в точке B----| | | | -------------------------------------------------------------

Показать ответ и решение

Так как шарики одинаковые, то заряд распределится между ними поровну после соединения коротким проводом

′ 3 мкКл +(−1) м кКл q = --------2-------- = 1 мкК л

То есть заряд первого шарика уменьшится. Напряженность поля определятся формулой:

Ei = k-qi2, ri

где $q i$ – заряд, $r i$ – расстояние от заряда, до точки измерения напряженности.
Изобразим векторы напряженности для каждого заряда

По принципу суперпозиции:

(q q ) ( 3⋅10−6 1⋅10−6) E = E1+ E2 = k r12 + r22 = 9⋅109 --36--− ---4-- = −1,5⋅103 В/м 1 2

После соединения проводом, заряд второго шарика изменится на противоположный и изменятся модули зарядов, тогда

По принципу суперпозиции:

( q′ q′) ( 1⋅10−6 1⋅10−6) E′ = E′1+ E2′= k r2 + r2 = 9⋅109 --36--+ ---4-- = 2,5 ⋅103 В/м 1 2

То есть напряженность увеличится по модулю

Ответ: 21

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#24186

Плоский конденсатор заполнен непроводящим веществом с диэлектрической проницаемостью, равной 3, и подключён к источнику постоянного напряжения. Это вещество удаляют из конденсатора и взамен помещают между пластинами другой изолирующий материал с диэлектрической проницаемостью, равной 5. Как меняются в результате замены диэлектрика электрическая ёмкость конденсатора и заряд на его пластинах?

|-------------------------------|-----------------------------| |Электрическая ём кость конденсатора |Заряд на пластинах конде |-------------------------------|-----------------------------| ---------------------------------------------------------------

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличивается;

2) уменьшается;

3) не изменяется.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.

Цифры в ответе могут повторяться.

Показать ответ и решение

Ёмкость конденсатора:

S C =𝜀𝜀0d-,

где $S$ – площадь конденсатора, $d$ – расстояние между обкладками, $𝜀$ – диэлектрическая проницаемость диэлектрика, $𝜀0$ – диэлектрическая постоянная.
Значит, ёмкость увеличится.
Заряд на конденсаторе равен:

q = CU,

где $U$ – напряжение на пластинах.
Так как конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения, то $U$ постоянно и заряд увеличится.

Ответ: 11

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#11977

При перемещении точечного заряда +2 нКл из точки A с потенциалом 12 В в точку B с потенциалом 8 В. Как изменится потенциальная энергия и заряд этого заряда в электростатическом поле. Для каждой величины подберите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|---------------------|------| |-Потенциальная-энергия-|-Заряд-| ------------------------------

Показать ответ и решение

Потенциальная энергия – 2
1) Потенциальная энергия:

W = φq,

где $φ$ – разность потенциалов, $q$ – заряд. Так как заряд положительный и потенциал уменьшается, следовательно, потенциальная энергия уменьшается
Заряд – 3
2) Изменение потенциала никак не влияет на заряд, следовательно, заряд постоянен.

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#11380

Два маленьких заряженных металлических шарика одинакового радиуса расположены так, что расстояние между их центрами равно $2a$ (см. рисунок).

Шарики приводят в соприкосновение и затем разводят на прежнее расстояние. Как изменятся при этом физические величины, указанные в таблице? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

|----------------------|-----------------| | М одуль напряженности| | |электростатического поля |П отенциал точки A | | в точке A | | |----------------------|-----------------| -----------------------------------------|

Показать ответ и решение

При соприкосновении произойдет перераспределение зарядов. Так как шарики имеют одинаковый радиус, то их заряд после соединения будет равен, его можно найти из закона сохранения заряда:

− q+ 5q = 2q′ ⇒ q′ = 2q.

По принципу суперпозиции, напряженность поля в точке А будет сумма напряженностей полей, создаваемыми зарядами по отдельности. Поле от отрицательного заряда направлено к заряду, а положительного – от заряда. Напряженность можно найти по формуле:

E = kQ-. r2

где $k$ – постоянная Кулона, $Q$ – заряд, $r$ – расстояние от заряда до точки.
В нашем случае напряженность в точке $A$ до соприкосновения:

kq k⋅5q 6kq EA1 = a2 +-a2- = a2-

После соприкосновения:

EA2 = k⋅22q− k-⋅22q = 0 a a

Значит, напряженность уменьшится.
Потенциал электростатического поля точечного заряда – скалярная величина, равная:

φ = kQ-. r

В нашем случае

φA1 = − kq+ 5kq = 4kq-. r a a

2kq- 2kq 4kq φA2 = r + a = a .

Значит, потенциал не изменился.

Ответ: 23

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#11378

Заряженная частица, движущаяся со скоростью $v$ , влетает в электрическое поле плоского конденсатора. Расстояние между пластинами равно $d$ , а напряжённость электрического поля равна $E$ . Пролетев конденсатор, частица отклоняется от первоначального направления на угол $α$ . Как изменятся скорость вылетевшей частицы и угол $α$ , если уменьшить напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора?

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

|-Скорость вылетевшей частицы|У-гол-отклонения-α-| |----------------------------|-----------------| -----------------------------------------------|

Показать ответ и решение

Скорость вылетевшей частицы – 2
А) Напряженность определяется формулой:

E = Fэл, q

где $F кул$ – сила Кулона, $q$ – заряд При уменьшении напряжённости, уменьшается сила, которая воздействует на частицу.
При уменьшении электрической силы, уменьшается ускорение, т.к.

a= Fэл= υ−-υ0. m t

где $m$ – масса частицы, $υ$ и $υ0$ – конечная и начальная скорости соответственно, а $t$ – время. А значит, уменьшится скорость частицы в вертикальном направлении. Угол отклонения $α$ – 2
Б) Так как вдоль горизонтальной оси на частицу не действует никаких сил, то скорость по горизонтальная проекция скорости постоянна. Скорость частицы в горизонтальном направлении в первом и во втором случае одинаковы, следовательно, модуль скорости вылетевшей частицы и угол отклонения $a$ во втором случае уменьшатся.

Ответ: 22

Интенсивы

Глубокий разбор тем, требующих дополнительного внимания

Предыдущий раздел

Следующий раздел