Question

Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии $d$ друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения (рис. 1). Пластины закрепили на изолирующих подставках и спустя длительное время отключили от источника (рис. 2).

![Рис. 1 и 2](image)

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

1) Напряжённость электрического поля в точке В больше, чем в точке С.
2) Потенциалы электрического поля в точках А и В одинаковы.
3) Если после отключения от источника увеличить расстояние $d$ между пластинами, то напряжённость электрического поля в точке А увеличится.
4) Если после отключения от источника уменьшить расстояние $d$ между пластинами, то заряд правой пластины не изменится.
5) Если после отключения от источника пластины полностью погрузить в керосин, то энергия электрического поля системы пластин уменьшится.

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/FvSFdkfUtShciE9x9APNpMmvdtkMXkdk18yTdq5V.jpg)

Accepted Answer

45

Answer

Идея решения: проанализировать поведение конденсатора в двух режимах — подключённом к источнику (рис. 1) и отключённом (рис. 2) — и применить соответствующие законы сохранения.

**Анализ утверждений:**

1) **Неверно.** В однородном поле между пластинами напряжённость одинакова во всех точках между ними. Точки В и С находятся в одном поле, поэтому $E_B = E_C$.

2) **Неверно.** Точка А находится на левой пластине (потенциал $\varphi_A = 0$, если принять её за ноль), точка В — внутри поля между пластинами. Потенциал в точке В промежуточный: $\varphi_B 
eq \varphi_A$.

3) **Неверно.** После отключения от источника заряд на пластинах остаётся постоянным: $q = 	ext{const}$. Напряжённость поля определяется поверхностной плотностью заряда:
$$E = \frac{\sigma}{\varepsilon_0} = \frac{q}{\varepsilon_0 S}$$
где $S$ — площадь пластины. При увеличении $d$ заряд и площадь не меняются, поэтому $E = 	ext{const}$.

4) **Верно.** После отключения конденсатор изолирован, поэтому заряд на каждой пластине сохраняется независимо от изменения расстояния между ними. Заряд правой пластины не изменится.

5) **Верно.** После отключения $q = 	ext{const}$. Ёмкость конденсатора:
$$C = \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{S}{d}$$
где $\varepsilon_r$ — диэлектрическая проницаемость среды. При погружении в керосин ($\varepsilon_r > 1$) ёмкость увеличивается. Энергия поля:
$$W = \frac{q^2}{2C}$$
При увеличении $C$ энергия уменьшается.

Задание №14Электродинамика: поля и токиЕГЭ по физике