Условие

Республиканская олимпиада 2017 10 класс № 2

Задача 10-2. «Конденсатор»

Плоский конденсатор состоит из двух металлических пластин, имеющих форму квадрата со стороной . Расстояние между пластинами равно и значительно меньше их размеров (). Конденсатор подключен через ключ к источнику постоянного напряжения .

  1. Запишите формулу для емкости такого конденсатора . В дальнейшем можете использовать эту величину как известную.

Часть 1.

Конденсатор полностью заряжают и ключ отключают. После этого пластины медленно раздвигают, прикладывая к ним силы, направленные перпендикулярно пластинам. В результате расстояние между пластинами увеличилось в 2 раза.

1.1 Какую минимальную силу следует приложить к пластинам, что их раздвинуть? Как зависит эта сила от расстояния между пластинами?

1.2 Используя найденное выражение для силы, рассчитайте какую минимальную работу необходимо совершить, чтобы расстояние между пластинами увеличилось в два раза?

1.3 Найдите изменение энергии конденсатора при увеличении расстояния между пластинами в 2 раза.

1.4 Выполняется ли в данной системе закон сохранения энергии? Ответ обоснуйте: . укажите все виды изменяющейся энергии, покажите, что «баланс энергий» сходится.

Часть 2.

2.1 – 2.4 Ответьте на все вопросы части 1, при условии, что ключ не размыкают (т.е. конденсатор оказывается все время подключенным к источнику).

Часть 3.

Пластины снова устанавливают на расстоянии равном . Между ними располагают плоскую диэлектрическую пластинку (диэлектрическая проницаемость ), размеры которой равны размерам пластин конденсатора, а толщина равна . Конденсатор подключают к источнику напряжения и далее не отключают. После этого пластинку достают из конденсатора.

3.1 Какую минимальную силу следует приложить к пластинке, чтобы извлечь ее из конденсатора? Как зависит эта сила от смещения пластинки? Качественно покажите механизм возникновения силы, стремящийся втянуть пластинку внутрь конденсатора.

Т3 Диэлектрик, или проводник?

Плоский конденсатор образован двумя параллельными пластинами площадью см каждая, расположенными на расстоянии мм друг от …

 Городская3-й этап 2005 10 кл. Потенциал и его связь с напряжённостьюДиэлектрики. Поляризация диэлектриковЭлектроёмкость. Конденсаторы У Р Б П ≈2/5 Т3 Разминаясь, заряжаюсь
  1. Две проводящие пластины находятся на некотором расстоянии друг от друга. Между ними вставлена пластина из непроводящего электрический ток вещества …
 РеспубликанскаяРесп. 2011 10 кл. Диэлектрики. Поляризация диэлектриковЭлектроёмкость. КонденсаторыСоединение конденсаторов У Р Б П ≈3/5 Т1 Электромагнитный коллаж

Множество фирм производят оборудование для проведения учебных физических экспериментов (в частности, и разработчики заданий экспериментального тура …

 РеспубликанскаяРесп. 2026 10 кл. Ускорение. Равноускоренное движениеСвободное падение и вертикальное движениеСила тяжести и вес тела У Р Б П ≈3/5 Т4 Задача 10-4

Обкладками плоского конденсатора служат две параллельные квадратные металлические пластины со стороной , расположенными на расстоянии ( …

 РеспубликанскаяРесп. 1996 10 кл. Диэлектрики. Поляризация диэлектриковЭлектроёмкость. КонденсаторыСоединение конденсаторов У Р Б П ≈2/5 Т3 Побег и погоня

Перпендикулярно горизонтальной плоскости большого стола протянут длинный электрический кабель. На поверхности стола на расстоянии от кабеля …

 Городская3-й этап 2004 11 кл. Закон движения и основная задача кинематикиЗаконы динамики НьютонаИмпульс. Закон сохранения импульса У Р Б П ≈2/5 Т2 Столкновение ядер

Задание 2. Столкновение ядер Для изучения ядерных взаимодействий широко используется экспериментальный метод столкновения ядер различных химических …

 РеспубликанскаяРесп. 2025 10 кл. Равномерное движениеСуперпозиция движенийИмпульс. Закон сохранения импульса У Р Б П ≈3/5
Нужна подсказка? →

Оригинал в архиве олимпиады