Между горизонтально расположенными обкладками плоского конденсатора в состоянии покоя висит заряженный шарик, масса которого равна m = 0,3 г, а заряд q = 10 мкКл. Определите ёмкость C конденсатора, если модуль заряда на его обкладках равен Q = 0,4 мкКл, а расстояние между ними d = 2 мм.
1. Электроёмкость плоского конденсатора равна 
где U — напряжение между пластинами конденсатора.
2. На заряженный шарик в электрическом поле действуют сила тяжести mg и сила со стороны электрического поля Fэ. Шарик находится в покое, следовательно, векторная сумма сил, действующих на него, равна нулю. Запишем второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось: 
3. Сила, действующая на шарик в электрическом поле, равна 
4. Напряжение между пластинами плоского конденсатора и напряжённость его электрического поля связаны 
5. Из записанных уравнений получим:
Ответ: 
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Между горизонтально расположенными обкладками плоского конденсатора емкостью C = 60 нФ в состоянии покоя висит заряженный шарик, заряд которого равен q = 0,4 мкКл. Определите массу шарика, если модуль заряда на обкладках конденсатора равен Q = 10 мкКл, а расстояние между ними d = 3 мм.
1. Электроёмкость плоского конденсатора равна где U — напряжение между пластинами конденсатора.
2. На заряженный шарик в электрическом поле действуют сила тяжести mg и сила со стороны электрического поля Fэ. Шарик находится в покое, следовательно, векторная сумма сил, действующих на него, равна нулю. Запишем второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось:
3. Сила, действующая на шарик в электрическом поле, равна
4. Напряжение между пластинами плоского конденсатора и напряжённость его электрического поля связаны
5. Из записанных уравнений получим:
Ответ: 
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
Наверх