Задание 11 ЕГЭ по физике

Что проверяет: Электростатика

Задание 11 ЕГЭ по физике проверяет тему «электростатика». Ниже вы найдёте 1 вариант с условием, ответом и разбором, а под ними теория и алгоритм решения этого номера.

Ответ

100

Теория к заданию 11 ЕГЭ по физике: электростатика

Задача на закон Кулона, напряжённость поля, потенциал и энергию взаимодействия зарядов.

Что нужно знать

Закон Кулона: F = k·q₁q₂/r². Сила пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния.
Увеличение одного заряда в n раз увеличивает силу в n раз.
Увеличение расстояния в n раз уменьшает силу в n² раз.
Напряжённость поля точечного заряда: E = kq/r²; сила, действующая на заряд: F = qE.
Диэлектрик с проницаемостью ε уменьшает силу взаимодействия в ε раз.

Электростатика

Закон Кулона: F = k·q₁q₂/r², где k = 9·10⁹ Н·м²/Кл².
Напряжённость поля точечного заряда: E = kq/r²; связь с силой: F = qE.
Потенциал точечного заряда: φ = kq/r. Разность потенциалов: U = φ₁ − φ₂.
Работа поля: A = qU; она не зависит от формы траектории.
Однородное поле: E = U/d, где d означает расстояние между пластинами.
Принцип суперпозиции: напряжённость от нескольких зарядов складывается векторно.
Конденсатор: C = q/U; энергия W = CU²/2 = q²/(2C) = qU/2.
Плоский конденсатор: C = εε₀S/d. Ёмкость растёт с площадью пластин и падает с расстоянием.

Как решать задание 11

Запишите закон Кулона для исходной ситуации.
Запишите его же для изменённой ситуации.
Составьте отношение и сократите одинаковые множители.
Найдите новое значение силы.
Проверьте единицы: в ответе часто требуются милиньютоны.

Разбор примера

Расстояние между двумя точечными зарядами увеличили в 3 раза. Во сколько раз изменилась сила их взаимодействия?

Записываем закон Кулона: F = k·q₁q₂/r².
Заряды не менялись, значит числитель остался прежним.
Расстояние выросло в 3 раза, значит в знаменателе стоит (3r)².
Считаем: (3r)² = 9r², то есть знаменатель вырос в 9 раз.
Следовательно, сила уменьшилась в 9 раз.

Ответуменьшилась в 9 раз

Частые ошибки

Возводят в квадрат изменение заряда вместо изменения расстояния.
Меняют единицы измерения по ходу решения.

Задание 11 входит в ЕГЭ по физике. На этой странице собраны все варианты этого номера, которые разобраны на сайте: условие, правильный ответ и разбор решения. Остальные номера открываются в списке выше, а целиком все задания ЕГЭ по физике с ответами собраны на странице предмета.