Номер 1, страница 332 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Образцы заданий ЕГЭ. Параграф 100. Потенциал электростатического поля и разность потенциалов. Глава 14. Электростатика - номер 1, страница 332.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Решение

На рисунке показано однородное электростатическое поле, силовые линии которого, обозначенные вектором напряженности $\vec{E}$, параллельны друг другу и направлены влево.

Эквипотенциальными поверхностями (в двумерном случае, как на рисунке, — эквипотенциальными линиями) называют поверхности, во всех точках которых потенциал поля имеет одинаковое значение. Силовые линии электрического поля всегда перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям.

Точки $B$, $C$ и $D$ лежат на одной вертикальной прямой. Эта прямая перпендикулярна горизонтально направленным силовым линиям поля $\vec{E}$. Следовательно, прямая, проходящая через точки $B$, $C$ и $D$, является эквипотенциальной линией. Это означает, что потенциалы в этих точках равны:

$\phi_B = \phi_C = \phi_D$

Исходя из этого равенства, можно заключить, что разности потенциалов между точкой $G$ и каждой из точек $B$, $C$ и $D$ также равны между собой:

$\phi_G - \phi_B = \phi_G - \phi_C = \phi_G - \phi_D$

Теперь необходимо определить знак этой разности. Вектор напряженности электрического поля $\vec{E}$ всегда направлен в сторону убывания потенциала. Так как вектор $\vec{E}$ на рисунке направлен влево, потенциал поля уменьшается при движении справа налево.

Точка $G$ расположена левее линии, на которой находятся точки $B$, $C$ и $D$. Это означает, что потенциал в точке $G$ меньше, чем потенциал в точках $B$, $C$ и $D$. Запишем это в виде неравенства:

$\phi_G < \phi_C$ (аналогично $\phi_G < \phi_B$ и $\phi_G < \phi_D$)

Из этого следует, что разность потенциалов ($\phi_G - \phi_C$) является отрицательной величиной:

$\phi_G - \phi_C < 0$

Объединяя оба вывода (равенство разностей и их отрицательный знак), получаем итоговое соотношение:

$\phi_G - \phi_B = \phi_G - \phi_C = \phi_G - \phi_D < 0$

Данное соотношение соответствует варианту ответа под номером 3.

Ответ: 3