Электростатика. Проводники и диэлектрики. Конденсаторы

Готовые ответы

Проверено

Все задания собраны по порядку. Правильные варианты выделены — можно быстро свериться и разобрать ошибки.

10 заданийОтветы отмеченыПо порядку теста

Несколько вариантов

Задание 1 из 10

Выберите все верные утверждения.

Варианты ответаВерных вариантов: 3

Потенциал электростатического поля возрастает в направлении силовых линий электрического поля.

Линия действия кулоновской силы, с которой один точечный заряд действует на другой, всегда проходит строго через центры этих зарядов (вдоль соединяющей их прямой).Верно

Напряжённость результирующего электрического поля системы зарядов равна сумме модулей напряжённостей полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности.

В однородном электрическом поле вектор напряжённости постоянен во всех точках, поэтому его силовые линии изображаются в виде параллельных прямых с одинаковым шагом между ними.Верно

Внутри плоского конденсатора вектор напряжённости электрического поля направлен от обкладки с меньшим потенциалом (отрицательной) к обкладке с большим потенциалом (положительной).

Силовые линии электростатического поля всегда перпендикулярны к эквипотенциальным поверхностям.Верно

Числовой ответ

Задание 2 из 10

Определите работу сил поля по перемещению зарядов. Два одноимённых точечных заряда $q_1=10 нКл$ и $q_2=4 мкКл$ расположены в вакууме на расстоянии $l = 3 мм$ друг от друга. Какую работу совершили силы поля при увеличении расстояния между ними в четыре раза?

Ответ: поле ответа 1 $мДж$ .

Правильный ответЧисловое значение

Показать объяснение

Найдите потенциальную энергию взаимодействия зарядов в двух случаях. Работа поля будет равна изменению потенциальной энергии, взятому со знаком минус.

Один вариант

Задание 3 из 10

Определите напряжённость однородного электрического поля по величине и направлению. Какова напряжённость однородного электрического поля по величине и направлению, если при перемещении точечного заряда $q=+5 мкКл$ на расстояние 4 $м$ параллельно силовым линиям поля внешние силы совершили положительную работу 20 $мДж$ ?

Варианты ответаПравильный вариант отмечен

1{,}0 \ \frac{\text{В}}{\text{м}}

, вектор

\vec{E}

направлен по перемещению заряда.

1{,}0 \ \frac{\text{кВ}}{\text{м}}

, вектор

\vec{E}

направлен против перемещения заряда.Верно

4{,}0 \ \frac{\text{кВ}}{\text{м}}

, вектор

\vec{E}

направлен по перемещению заряда.

250 \ \frac{\text{кВ}}{\text{м}}

, вектор

\vec{E}

направлен против перемещения заряда.

250 \ \frac{\text{В}}{\text{м}}

, вектор

\vec{E}

направлен по перемещению заряда.

Несколько вариантов

Задание 4 из 10

Рассмотрите опыт с соединением по-разному заряженных одинаковых электрометров. Что произойдёт, если шарики двух одинаковых электрометров соединить металлической палочкой? Один электрометр заряжен положительно, а второй — не заряжен.

Открыть изображение ↗

Варианты ответаВерных вариантов: 2

Половина положительных зарядов перейдёт на второй электрометр.

Свободные электроны по металлической палочке переместятся с левого электрометра на правый.Верно

Стрелка первого электрометра будет отклонена на два деления, а второго — на четыре деления.

Отрицательные заряды с незаряженного электрометра перейдут на заряженный, и оба электрометра будут иметь нулевой заряд.

Стрелки обоих электрометров отклонятся на три деления.Верно

Все положительные заряды перейдут на второй электрометр.

Краткий ответ

Задание 5 из 10

Определите, как следует изменить поле, чтобы заряженное тело осталось в равновесии после изменения заряда. Металлическая крошка, несущая положительный заряд q = 0,6 мкКл, находится в равновесии между горизонтальными пластинами конденсатора при разности потенциалов между ними 600 В. В результате облучения она потеряла $N = 25 \cdot 10^{10}$ электронов. Как должно измениться напряжение между пластинами, чтобы она снова оказалась в равновесии?

Напряжение должно поле ответа 1.

Каков модуль изменения напряжения? Ответ: поле ответа 2.

Ответы по полямПолей: 2

Поле 1уменьшиться

Поле 237,5 В

Показать объяснение

1. Если крошка находится в равновесии, то:

$mg = qE$ , но $E = \frac{U}{d} \rightarrow mg = q_1 \frac{U_1}{d}$ .

2. Для первого состояния крошки $mg = q_1 \frac{U_1}{d}$ , для второго: $mg = q_2 \frac{U_2}{d}$ , где $q_2 = q_1 + Ne = 0{,}6 \text{ мкКл} + 25 \cdot 10^{10} \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} = 0{,}64 \text{ мкКл}$ ; $e$ — элементарный заряд.

Тогда $q_1 \frac{U_1}{d} = q_2 \frac{U_2}{d} \rightarrow$ $U_2 = U_1 \frac{q_1}{q_2} = 600 \text{ В} \cdot \frac{0{,}6 \text{ мкКл}}{0{,}64 \text{ мкКл}} = 562{,}5 \text{ В}$ .

$|\Delta U| = |U_2 - U_1| = 37{,}5 \text{ В}$ .

Несколько вариантов

Задание 6 из 10

Выберите все верные утверждения о проводниках и диэлектриках.

Варианты ответаВерных вариантов: 4

Проводимость проводников обусловлена перемещением ионов в узлах кристаллической решётки.

В металлических проводниках носителями заряда являются свободные электроны.Верно

Если между обкладками конденсатора поместить металлическую пластину, его электроёмкость увеличится.Верно

Если диэлектрик и проводник поместить во внешнее электрическое поле, то внутри диэлектрика напряжённость результирующего поля окажется меньше, а внутри проводника — больше, чем внешняя.

В электростатическом равновесии весь избыточный заряд проводника располагается исключительно на его внешней поверхности, а внутри проводника заряд отсутствует.Верно

При поляризации диэлектрика свободные электроны перемещаются с одной стороны тела на другую.

К диэлектрикам относятся сухое дерево, пластик, резина.Верно

Один вариант

Задание 7 из 10

Выберите изображение, на котором корректно показана поляризация диэлектрика во внешнем электрическом поле. Открыть изображение ↗

Варианты ответаПравильный вариант отмечен

БВерно

Верны варианты Б и В

Верный вариант отсутствует

Числовой ответ

Задание 8 из 10

Укажите номер стрелки, характеризующей направление результирующей силы. В точке А, равноудалённой от двух точечных зарядов ( $-2q$ и $+q$ ), помещён положительный заряд 2q. Какой из пронумерованных векторов (1–8) указывает направление равнодействующей кулоновской силы, действующей на этот заряд?

Открыть изображение ↗

Ответ: поле ответа 1.

Правильный ответЧисловое значение

Показать объяснение

Используйте закон Кулона и принцип суперпозиции.

Один вариант

Задание 9 из 10

Укажите характер изменения энергии плоского конденсатора при изменении расстояния между обкладками. Плоский конденсатор подключили к источнику напряжения. Как изменится энергия поля конденсатора при уменьшении расстояния между его пластинами в 3 раза и полном погружении в жидкий диэлектрик с диэлектрической проницаемостью $ɛ = 3$ ?

Варианты ответаПравильный вариант отмечен

Увеличится в 9 разВерно

Уменьшится в 3 раза

Увеличится в 3 раза

Увеличится в 27 раз

Уменьшится в 9 раз

Числовой ответ

Задание 10 из 10

Определите результирующую электроёмкость батареи конденсаторов. На схеме показано соединение четырёх конденсаторов, ёмкость $С = 1,8 мкФ$ . Какова результирующая электроёмкость батареи конденсаторов?

Открыть изображение ↗

Ответ: поле ответа 1 $мкФ$ .

Правильный ответЧисловое значение

5,7

Показать объяснение

Вспомните, как определяется общая ёмкость группы конденсаторов при их параллельном и последовательном соединениях. Начинать расчёт следует с той группы конденсаторов, вид соединения которых очевиден.

Вернуться в журнал10 класс · III четверть · 28 неделя