Тип 14 № 21017

При подключении к источнику левая пластина заряжается отрицательно ($-q$), а правая — положительно ($+q$). После отключения конденсатора от источника система становится электрически изолированной, поэтому в силу закона сохранения электрического заряда модуль заряда на пластинах остаётся неизменным: $q = \text{const}$.

Проанализируем предложенные утверждения:

1. Неверно. Электрическое поле внутри плоского конденсатора является однородным, то есть вектор напряжённости одинаков во всех внутренних точках: $E_B = E_C = E$.

2. Верно. Линии напряжённости однородного поля направлены перпендикулярно обкладкам (от положительной правой к отрицательной левой). Любая плоскость, параллельная пластинам конденсатора, представляет собой эквипотенциальную поверхность. Точки $A$ и $B$ равноудалены от пластин и лежат на одной эквипотенциали, следовательно, их потенциалы равны: $\varphi_A = \varphi_B$.

3. Неверно. Напряжённость поля между обкладками плоского конденсатора определяется поверхностной плотностью заряда. Поскольку система отключена от источника ($q = \text{const}$), то поверхностная плотность не меняется при изменении расстояния. Следовательно, в точке $A$ напряжённость не изменится.

4. Верно. Так как конденсатор отключён от источника напряжения и пластины установлены на изолирующих стойках, перетекания заряда не происходит. При любом сближении или раздвижении пластин заряд правой пластины останется строго постоянным.

5. Верно Электроёмкость плоского конденсатора с диэлектриком равна: $$C = \frac{\varepsilon\varepsilon_0 S}{d}$$ Диэлектрическая проницаемость керосина больше, чем у воздуха , поэтому при погружении в керосин электроёмкость конденсатора возрастёт ($C_2 > C_1$). Энергия электрического поля изолированного конденсатора выражается через формулу: $$W = \frac{q^2}{2C}$$ При постоянном заряде $q$ увеличение электроёмкости $C$ приводит к уменьшению энергии поля системы пластин.