Физика · Пробное ЕНТ

Электростатика: тест ЕНТ

Проверьте знания по теме «Электростатика» в формате тематической подготовки к ЕНТ. В тесте 20 вопросов: выберите один ответ и сразу получите объяснение.

20 вопросов4 варианта ответаПроверка сразуОбъясненияБез регистрации

Вопрос 1 из 20Правильных ответов: 0

✓

Тест завершён

Ваш результат по теме «Электростатика»

0 / 20

Другие тесты по физике

Подготовка к ЕНТ: Электростатика

Тематический тест помогает проверить не весь курс, а конкретный раздел «Электростатика». Такой формат удобен для повторения после урока, самостоятельной подготовки и поиска слабых мест.

Как работать с результатом

Не ограничивайтесь итоговым числом правильных ответов. Обратите внимание, какие понятия были перепутаны и почему выбранный вариант показался верным. После объяснения попробуйте своими словами сформулировать правило или физический закон или условие применения формулы.

Повторное прохождение имеет смысл после короткого повторения темы. Цель — понимать связь между физическими величинами, законами и условиями задачи, а не запоминать расположение ответов.

Электростатика

Сначала определите источник поля и то, какая величина сохраняется

Большинство задач по электростатике сводится к нескольким связям: закону Кулона, принципу суперпозиции, связи напряжённости с потенциалом и работе поля, а также свойствам проводников и конденсаторов.

01 Определите источники поля Точечные заряды, проводники или пластины конденсатора

02 Выберите характеристику Сила, напряжённость, потенциал, работа или энергия

03 Учтите суперпозицию Поля складываются векторно, потенциалы — алгебраически

04 Для конденсатора проверьте условие Подключён ли он к источнику или уже отключён

Закон Кулона

Сила взаимодействия двух точечных зарядов направлена вдоль прямой, соединяющей заряды. Одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые — притягиваются.

F = k \frac{| q_{1} q_{2} |}{r^{2}}

При увеличении расстояния в несколько раз сила уменьшается пропорционально квадрату этого множителя.

Напряжённость и суперпозиция

Напряжённость показывает, какая сила действовала бы на единичный положительный пробный заряд. Поле положительного заряда направлено от него, отрицательного — к нему.

E = \frac{F}{q_{0}}

E = k \frac{| q |}{r^{2}}

В задачах с несколькими зарядами сначала определяйте направление каждого поля, а уже затем складывайте их проекции.

Потенциал, напряжение и работа поля

Потенциал — скалярная характеристика поля. Поэтому вклады нескольких зарядов складываются с учётом их знаков, без векторного сложения.

φ = k \frac{q}{r}

U_{12} = φ_{1} - φ_{2}

A = q (φ_{1} - φ_{2})

Положительный заряд самопроизвольно движется в сторону уменьшения потенциала, а отрицательный — в противоположную сторону.

Однородное поле и проводники

Между большими параллельными пластинами вдали от краёв поле можно считать однородным. В проводнике при электростатическом равновесии свободные заряды перераспределяются так, чтобы внутреннее поле исчезло.

E = \frac{U}{d}

E_{внутри} = 0, φ = const

Нулевой потенциал и нулевая напряжённость — не одно и то же. Внутри проводника потенциал постоянен, но не обязан быть равен нулю.

Ёмкость плоского конденсатора

Ёмкость определяется геометрией проводников и свойствами диэлектрика. Она не зависит от текущего заряда или напряжения при неизменной конструкции конденсатора.

C = \frac{Q}{U}

C = ε ε_{0} \frac{S}{d}

Увеличение площади пластин увеличивает ёмкость, увеличение расстояния между ними — уменьшает, а заполнение диэлектриком увеличивает её в число раз, равное относительной диэлектрической проницаемости.

Соединение конденсаторов

При параллельном соединении напряжение на конденсаторах одинаково. При последовательном соединении одинаков по модулю заряд каждого конденсатора.

C_{пар} = C_{1} + C_{2} + \dots

\frac{1}{C_{посл}} = \frac{1}{C_{1}} + \frac{1}{C_{2}} + \dots

Главное различие в задачах

Подключённый и отключённый конденсатор ведут себя по-разному

Если конденсатор остаётся подключённым к идеальному источнику, источник поддерживает постоянное напряжение. После отключения заряд на изолированных пластинах сохраняется. Это определяет, как изменятся напряжение и энергия при изменении расстояния между пластинами или введении диэлектрика.

Подключён к источнику

U = const

Отключён от источника

Q = const

Энергия

Три эквивалентные формы энергии конденсатора

Выбирайте ту форму, в которой после изменения условий известные величины остаются постоянными или легко находятся.

W = \frac{C U^{2}}{2} = \frac{Q^{2}}{2 C} = \frac{Q U}{2}

Алгоритм

Как разбирать расчётное задание

Нарисуйте направления

Для сил и напряжённостей сначала определите направление каждого вклада, особенно при разноимённых зарядах.

Разделяйте векторные и скалярные величины

Напряжённость складывается как вектор, а потенциал и энергия — как скаляры.

Для конденсатора найдите постоянную величину

При подключении к идеальному источнику постоянно напряжение, после отключения — заряд.

Проверьте знак и порядок величины

Учитывайте знак заряда в потенциальной энергии и работе, а микро- и наноприставки переводите особенно внимательно.

Частые ошибки

Что особенно важно не перепутать

Сила и напряжённость

Напряжённость характеризует само поле, а сила зависит ещё и от помещённого в поле заряда.

Напряжённость и потенциал

В точке результирующая напряжённость может быть равна нулю, хотя потенциал там остаётся ненулевым.

Знак заряда

Для отрицательного заряда изменение потенциальной энергии имеет знак, противоположный изменению потенциала.

Последовательное соединение

Одинаков именно заряд конденсаторов, а напряжения распределяются обратно пропорционально их ёмкостям.

После отключения источника

Нельзя продолжать считать напряжение постоянным: изолированный конденсатор сохраняет заряд.

Электростатическое равновесие

Внутри проводника напряжённость равна нулю, но его потенциал не обязан быть нулевым.