№21 Качественная задача —Каталог задач по ЕГЭ - Физика

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#27747

Три параллельных длинных прямых проводника 1, 2 и 3 расположены на одинаковом расстоянии $a$ друг от друга (см. рисунки а и б). В каждом проводнике протекает электрический ток силой $I$ . Токи во всех проводниках текут в одном направлении. Определите направление результирующей силы, действующей на проводник 1 со стороны проводников 2 и 3. Сделайте рисунок, указав в области проводника 1 векторы магнитной индукции полей, созданных проводниками 2 и 3, вектор магнитной индукции результирующего магнитного поля и вектор результирующей силы. Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики.

Показать ответ и решение

Вокруг проводников 2 и 3 возникают магнитные поля, направление которых можно определить по правилу правой руки, для этого обхватываем проводник с током ладонью, а большой палец направляем по току, то есть линии магнитной индукции направлены против часовой стрелки (см. рис.). Далее определим направление результирующего магнитного поля $B23$ по правилу параллелограмма. Рассмотрим отдельно векторы $B3$ и $B2$ .

$α =60∘$ , так как проводники образуют равносторонний треугольник. Воспользуемся теоремой о том, что угол между касательной и хордой равен половине дуги, на которую опирается хорда и равен половине центрального угла, то есть $β = α∕2= 30∘$ . Тогда

φ = 180∘− α − β = 180∘ − 60∘− 30∘ = 90∘

Отсюда угол между $B2$ и $B3$

σ = φ − β = 90∘− 60∘.

Так как сила тока и расстояние между проводниками одинаково, то $|⃗B2|= |⃗B3|$ , следовательно, результирующий вектор $B23$ является биссектрисой угла и $δ = σ∕2= 30∘$ . Угол между $AB$ и $B23$ равен $β +δ =60∘ =α$ , следовательно, $B23||AC$ (по накрест лежащим углам) и $B23$ расположена горизонтально. По правилу левой руки определяем силу Ампера, для этого 4 пальца направляем по току, а ладонь направляем так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, значит, сила Ампера направлена вниз.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: п. 1) и исчерпывающие верные рассуждения с спрямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: картина линий индукции магнитного поля длинного прямого проводника с током, принцип суперпозиции магнитных полей, правило буравчика, сила Ампера, правило левой руки)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.)

И (ИЛИ)

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

И (ИЛИ)

В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#22643

Три параллельных длинных прямых проводника 1, 2 и 3 перпендикулярны плоскости рисунка и пересекают её в вершинах равностороннего треугольника со стороной $a$ . Токи в проводниках сонаправлены и равны $I$ . Опираясь на законы электродинамики, определите направление вектора индукции результирующего магнитного поля в точке О – центре треугольника. Как изменится направление вектора индукции результирующего магнитного поля в точке О, если направление электрического тока в проводнике 3 изменить на противоположное?

М.Ю. Демидова 2021

Показать ответ и решение

Вокруг каждого из проводников возникает магнитное поле, линии индукции которого являются окружностями. Направление линий индукции магнитного поля определяется правилом буравчика (см. рис. а). Вектор индукции результирующего магнитного поля в точке О, определяется принципом суперпозиции: $B0 = B1 +B2 + B3$ , где $B1$ , $B2$ и $B3$ – векторы индукции магнитных полей в точке О, созданных каждым проводником отдельно. Поскольку точка О равноудалена от каждого проводника и по проводникам протекают токи одинаковой силы, то $|B1|=|B2|= |B3 |=B$ .

Из геометрических построений видно, что угол между векторами $B1$ и $B2$ составляет 120 $∘$ , а, значит, $α= 60∘$ . Следовательно,

|B12|= |B1|cosα+ |B2|cosα = 2B cos60∘ = B

Таким образом, $B0 = B1+ B2 +B3 = 0.$ Если направление электрического тока в проводнике 3 изменить на противоположное, то вектор магнитного поля, созданного этим проводником в точке О, будет направлен горизонтально вправо (см. рис. б).

Таким образом,

′ ′ B02 = B1 + B2+ B3 ⁄= 0 =|B12|+|B3|= 2B.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано как меняется направление вектора магнитной индукции) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: с использованием правила буравчика (или иным верным способом) определено направление индукции магнитного поля, создаваемого каждым проводником в точке О, сделан правильный вывод о том, что при равенстве токов в проводниках и расстояний от них до точки О, индукции магнитных полей проводников с токами равны по абсолютной величине, с использованием принципа суперпозиции магнитных полей найдено направление вектора индукции результирующего магнитного поля в точке О как при первоначальном направлении токов в проводниках, так и при изменении направления тока в третьем проводнике)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#61866

Непосредственно над неподвижно закреплённой проволочной катушкой на её оси на пружине подвешен полосовой магнит (см. рисунок). Куда начнёт двигаться магнит сразу после замыкания ключа? Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы Вы использовали для объяснения
Основная волна 2014 Демонстрационная волна 2015

$PIC$

Показать ответ и решение

Когда ключ разомкнут, тока в катушке нет, магнит неподвижен, под действием силы тяжести со стороны магнита пружина растягивается. После замыкания ключа по катушке протекает ток, при этом по правилу правой руки индукция магнитного поля направлена вниз, то есть катушка подобна магниту, где северный полюс находится снизу, а южный сверху. Так как магнит расположен северным полюсом вниз, то он будет притягиваться к катушке, то есть начнет движение вниз.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: указано направление движения магнита) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: определено направление тока через катушку после замыкания ключа и направление индукции магнитного поля вблизи верхнего торца катушки с указанием на используемые правила, проведена аналогия с взаимодействием двух магнитов)

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков.
В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

И (ИЛИ)

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#61877

На гладком столе собрана электрическая цепь, схема которой показана на рисунке. Какую форму примет гибкий проводник, подключенный к точкам $A$ и $C$ после замыкания ключа К, если цепь находится в однородном магнитном поле (см. рисунок - вид сверху)? Поясните свой ответ, опираясь на известные физические законы и закономерности.
Досрочная волна 2023

$PIC$

Показать ответ и решение

При протекании силы тока на провод в магнитном поле будет действовать сила Ампера. Рассмотрим малые участки провода и силы, действующие на них. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки, для этого 4 пальца направляем по направлению силы тока, а вектор магнитной индукции входит в ладонь, тогда большой палец, оттопыренный на 90 градусов, покажет направление силы Ампера. Укажем несколько направлений сил Ампера, они направлены под углом $90∘$ к касательным проводника.

$PIC$

То есть силы Ампера будут растягивать проводник во всех направлениях, значит, он примет форму окружности.

$PIC$

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано, какую форму примет проводник) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано, в какие стороны на проводник будут действовать силы Ампера, использовано правило правой руки)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#17209

Мягкая пружина из нескольких крупных витков провода подвешена к потолку. Верхний конец пружины подключается к источнику тока через ключ К, а нижний - с помощью достаточно длинного мягкого провода (см. рисунок). Как изменится длина пружины через достаточно большое время после замыкании ключа К? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

Показать ответ и решение

До замыкания ключа пружина находится в равновесии, сила упругости уравновешивает силу тяжести пружины. При замыкании ключа по пружине потечёт ток, при этом в каждом витке пружины он будет сонаправлен с остальными.
Способ I
Вспомним опыт Ампера, согласно которому два тонких проводника притягиваются, если токи в них имеют одинаковое направление, и отталкиваются, если направления токов противоположны, так как токи в витках сонаправлены, то витки начнут притягиваться друг к другу и длина пружины уменьшится.
Способ II
Рассмотрим два проводника с сонаправленным движением тока, ток $I$ протекает влево по ним (см. рис.). По правилу правой руки определим направление вектора магнитной индукции, создаваемого каждым из проводников. Для этого проводник с током обхватываем ладонью, большой палец направляем по силе тока, а 4 пальца покажут направление вектора магнитной индукции, в данном случае $B1$ и $B2$ (см. рис.)

$PIC$

Теперь определим силы Ампера, которые действуют на проводники с током, по правилу левой руки. Для этого 4 пальца направляем по направлению силы тока, а вектор магнитной индукции входит в ладонь, тогда большой палец, оттопыренный на 90 градусов, покажет направление силы Ампера. Силы Ампера показаны на рисунке.

$PIC$

То есть на каждый из витков будет притягиваться к соседнему и длина пружины будет уменьшаться.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: п. 1) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: взаимное притяжение проводников с сонаправленными токами, сила Ампера)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#17207

Рамку с постоянным током удерживают неподвижно в поле полосового магнита (см. рисунок). Полярность подключения источника тока к выводам рамки показана на рисунке. Как будет двигаться рамка на неподвижной оси $MO$ , если рамку не удерживать? Считать, что рамка испытывает небольшое сопротивление движению со стороны воздуха. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

Показать ответ и решение

На рисунке покажем ток, текущий в рамке, он течёт от ”+” к ”–”, также отметим линии магнитной индукции полосового магнита $⃗ B$ ( $N$ – северный полюс магнита, следовательно, поле "выходит"из него).

На рамку со стороны поля магнита будет действовать сила Ампера. Причём, сила, действующая на ближнюю к магниту сторону, будет направлена вниз (направление определяем по "правилу левой руки"), а на дальнюю сторону – вверх. На стороны, параллельные магниту, также будет действовать сила Ампера (вследствие искривления магнитного поля. Но эти силы будут значительно меньше показанных на рисунке, да к тому же их действие на левую и правую половинки рамки будет почти сконпенсировано. То есть, этими силами мы пренебрежем. Под действием сил, указанных на рисунке рамка начинает поворачиваться против часовой стрелки (разгоняясь при этом). Но как только рамка повернется на угол, больший 90 градусов (от горизонтального положения), эти же силы начнут рамку тормозить.

$PIC$

Так как по условию есть небольшая сила сопротивления, то рамка будет поворачиваться каждый раз на всё меньший угол, пока не остановится в вертикальном положении – в этот момент силы Ампера будут рамку только лишь растягивать в разные стороны, и слегка притягивать к магниту (опять же в силу неоднородности поля), но не поворачивать.

Ответ: рамка встанет вертикально

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: ответ) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: верно указано направление силовых линий магнитного поля постоянного магнита в области, где расположена рамка, верно определено направление сил Ампера, действующих на стороны рамки с указанием использованного для определения направления правила левой руки, обосновано, что действующие силы Ампера могут только поворачивать рамку, верно указано направление поворота рамки, обосновано значение угла поворота в $90∘$ с учетом сил сопротивления, действующих со стороны воздуха)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#13257

В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью $⃗ E$ и магнитное поле с индукцией $⃗ B$ . Поля однородные, $E⃗⊥ ⃗B$ . В камеру влетает протон $p$ , вектор скорости которого перпендикулярен $⃗E$ и $⃗B$ как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Объясните, как изменится начальный участок траектории протона, если напряжённость электрического поля уменьшить. В ответе укажите, какие явления и закономерности вы использовали для объяснения. Влиянием силы тяжести пренебречь.

Показать ответ и решение

1. На протон будут действовать электрическая сила $Fe = qE$ , направленная по силовым линиям, так как частица имеет положительный заряд, т. е. вправо и сила Лоренца $Fl = qvB$ , направленная по правилу левой руки влево (см. рис.), а из условия, что первоначально протон движется прямолинейно следует, что они уравновешивают друг друга.

2. При уменьшении напряженности уменьшится электрическая сила, а значит протон начнет отклоняться в сторону силы Лоренца, а траектория будет криволинейной.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: п. 2) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: указаны силы, действующие на заряженную частицу - сила Лоренца и сила со стороны однородного электрического поля, верно обоснованы направления действия этих сил, на основе анализа выражений, определяющих величину каждой из сил, сделан верный вывод о характере изменения траектории)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#27243

Медная прямоугольная рамка, по которой протекает постоянный электрический ток силой $I$ , может вращаться вокруг вертикальной оси OO’, закрепленной в подшипниках. При вращении рамки на нее действуют силы вязкого трения. Опираясь на законы электродинамики и механики опишите и объясните движение этой рамки после включения однородного магнитного поля с индукцией В (см. рисунок)

Основная волна, 2011

Показать ответ и решение

На стороны рамки будет действовать сила Ампера. По правилу левой руки определяем силу Ампера, для этого 4 пальца направляем по току, а ладонь направляем так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, значит, на левую рамку направлена перпендикулярно ”к наблюдателю”, а на правую ”от наблюдателя”, а на верхнюю и нижнюю стороны рамки сила Ампера не действует.

Значит, рамка будет поворачиваться вокруг закрепленной оси OO’ из-за сил, действующих на левую и правую стороны рамки. Повернувшись на угол $90∘$ , силы Ампера начнут тормозить рамку, но так как она будет обладать некоторой скоростью, то из-за инерции она не остановится сразу, а продолжит движение, пока её скорость не станет равна нулю и рамка не начнёт поворачиваться в обратную сторону и возникнут колебания, при этом из-за силы вязкого трения колебания будут постепенно затухать, пока рамка не установится в равновесии, то есть при котором плоскость рамки будет перпендикулярно вектору $B⃗$

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: описано движение рамки) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: по правилу левой руки определно направление силы Ампера, указано действие трения)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#61878

Медный стержень АБ подвешен на тонких проводящих проволочках и подключён к источнику постоянного напряжения $U$ – так, как показано на рисунке. Под проводником находится постоянный полосовой магнит, обращённый к нему северным полюсом. В какую сторону начнёт двигаться проводник сразу после замыкания ключа K? Опираясь на законы механики и электродинамики, объясните, почему это произойдёт. Считать, что магнитное поле вблизи полюса постоянного магнита однородно.

$PIC$

Показать ответ и решение

Сила тока в цепи $I$ , при замыкании ключа, будет направлена от ”+” к ”-”, то есть течь от точки А к Б (см. рис.).
Постоянный магнит создает магнитное поле, магнитные линии которого выходят из северного полюса и входят в южный, то есть вблизи проводника АБ вектор магнитной индукции $B$ направлен вертикально вверх (см. рис. ).
Магнитное поле действует на проводник с током силой Ампера. Направление силы можно определить по правилу левой руки, для этого 4 пальца направляем по току, а ладонь направляем так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, значит, сила Ампера $FA$ направлена вправо (см. рис.).

$PIC$

То есть проводник будет подниматься на проволочках против часовой стрелки.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано, куда будет двигаться проводник) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: опредено направление протекания тока, сказано, как направлены линии магнитного поля, созданные магнитом, использовано правило левой руки для направления силы Ампера)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#61879

По двум вертикальным длинным прямым проводникам 1 и 2 в противоположных направлениях текут одинаковые токи (см. рисунок, вид сверху). На горизонтальной плоскости вне действия магнитного поля проводников находится компас. Нарисуйте, как расположится стрелка этого компаса, если его центр поместить в точку А на этой плоскости, равноудалённую от проводников. Влиянием магнитного поля Земли пренебречь. Ответ поясните, указав, какие закономерности Вы при этом использовали.

$PIC$

Показать ответ и решение

Вокруг проводников 1 и 2 возникают магнитные поля, направление которых можно определить по правилу правой руки, для этого обхватываем проводник с током ладонью, а большой палец направляем по току (см. рис. 1). Вектор индукции результирующего магнитного поля $B$ в точке А, определяется принципом суперпозиции, он направлен вниз (см. рис. ).

$PIC$

Стрелка компаса устанавливается таким образом, чтобы соответствовать вектору $B$ , так как линии магнитной индукции выходят из северного поля и входят в южный, то стрелка компаса должна установиться как на рисунке слева.

$PIC$

Поэтому в точке $A$ стрелка компаса установится, как показано на рисунке справа.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сделан рисунок) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: использовано правило правой руки, сказано как именно располагается магнит, использован принцип суперпозиции)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#61857

На рисунке показана принципиальная схема электрической цепи, состоящей из источника тока с отличным от нуля внутренним сопротивлением, резистора, реостата и измерительных приборов – идеального амперметра и идеального вольтметра. Как будут изменяться показания приборов при перемещении движка реостата вправо? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

$PIC$

Показать ответ и решение

Сопротивление реостата находится по формуле:

ρl R2 = S-,

где $ρ$ – удельное сопротивление, $l$ – длина реостата, включенного в цепь (количество витков), $S$ – площадь поперечного сечения. При движении реостата вправо количество витков, включенных в цепь, увеличивается и сопротивление реостата увеличивается.
Сопротивление цепи будет вычисляться по формуле параллельного соединения:

1- -1- -1- R = R1 + R2,

здесь $R$ – общее сопротивление.
Так как $R2$ увеличилось, то $1∕R2$ уменьшилось, значит, $1∕R$ также уменьшилось, следовательно, $R$ – увеличилось.
Также проанализировать изменение общего сопротивления можно было по формуле

R = -R1⋅R2-, R1 + R2

для этого надо было преобразовать формулу

2 2 2 2 R = R1-⋅R2+-R1−-R1-= R1(R1+-R2)−-R1-= R1− ---R1--, R1 +R2 R1+ R2 R1 + R2

так как $R2$ увеличилось, то $--R21-- R1 +R2$ уменьшилось и $R$ – увеличилось. По закону Ома для полной цепи сила тока через амперметр:

--ξ-- I = R + r

Так как сопротивление $R$ увеличивается, то сила тока уменьшается.
Напряжение, измеряемое вольтметром:

U = IR = ξ− Ir

Так как $I$ уменьшается, то напряжение, измеряемое вольтметром увеличивается.
Ответ: ток уменьшается, напряжение увеличивается.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано как изменяются показания вольтметра и амперметра) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: формула для расчета сопротивления проводника, формула расчета сопротивления для параллельно соединенных элементов, закон Ома для полной цепи)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#30737

На рисунке изображена схема, содержащая источник тока с некоторым внутренним сопротивлением, резистор, реостат, амперметр и вольтметр.

Как изменятся показания амперметра и вольтметра, если передвинуть ползунок реостата влево

Показать ответ и решение

Сопротивление реостата находится по формуле:

ρl R2 = S-,

где $ρ$ – удельное сопротивление, $l$ – длина реостата, включенного в цепь (количество витков), $S$ – площадь поперечного сечения. При движении реостата влево количество витков, включенных в цепь, уменьшается и сопротивление реостата уменьшается.
Найдем сопротивление параллельного участка:

-1- -1- 1-- R0 = R1 + R2

R0 =-R1⋅R2- = RR1---, R1 + R2 R1-+1 2

При уменьшении $R2$ , $R1∕R2$ увеличивается и общее сопротивление цепи уменьшается.
По закону Ома для полной цепи сила тока в цепи равна:

I = --ℰ--, R0+ r

то есть сила тока в цепи увеличится.
Амперметр измеряет силу тока в цепи, значит, его показания увеличатся.
Вольтметр измеряет напряжение на внешнем участке цепи, следовательно, его показания:

U = ℰ − Ir,

при увеличении $I$ показания уменьшаются

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано как изменяются показания вольтметра и амперметра) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: формула для расчета сопротивления проводника, формула расчета сопротивления для параллельно соединенных элементов, закон Ома для полной цепи)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#61880

Прямой горизонтальный проводник висит на двух пружинках. По проводнику протекает электрический ток в направлении, указанном на рисунке. В некоторый момент в пространстве создают постоянное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого направлен вниз. Как изменится положение проводника? Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы вы использовали для объяснения.
Пробный вариант 2010

$PIC$

Показать ответ и решение

Первоначально проводник покоится под действием силы тяжести и силы упругости, действующей со стороны пружины на проводник. После создания магнитного поля магнитное поле действует на проводник с током силой Ампера. Направление силы можно определить по правилу левой руки, для этого 4 пальца направляем по току, а ладонь направляем так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, значит, сила Ампера $FA$ направлена влево. На проводник, при создании магнитного поля, начнет действовать сила Ампера, которая отклонит проводник влево до тех пор, пока проекция силы упругости, действующей на проводник, не уравновесит силу Ампера, где зависнет в новом положении равновесия, в котором равнодействующая всех сил будет равна нулю.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: описано, как изменится положение проводника) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: определено направление силы Ампера по правилу правой руки, сказано из-за каких сил проводник будет в равновесии)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#61858

В схеме на рисунке сопротивление резистора и полное сопротивление реостата равны $R$ , ЭДС батарейки равна $ξ$ , её внутреннее сопротивление ничтожно ( $r = 0$ ). Как ведут себя (увеличиваются, уменьшаются, остаются постоянными) показания идеального вольтметра при перемещении движка реостата из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
Досрочная волна 2013

$PIC$

Показать ответ и решение

Сопротивление идеального вольтметра считается бесконечно большим. Значит, ток через реостат в любом положении равен нулю и напряжение на реостате равно:

Up = IpRp =0,

где $Ip$ – сила тока через реостат.
Значит, вольтметр показывает напряжение на резисторе. Изобразим эквивалентную схему (вольтметр показан как разрыв цепи)

$PIC$

По закону Ома для полной цепи:

ξ I = R-+-r

Так как сопротивление $r = 0$ , то

I = ξ. R

Напряжение на резисторе же составит:

ξ U = IR = RR = ξ.

Таким образом, при любом положении движка реостата показания вольтметра равны ЭДС источника $ξ$ .

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: описано, как меняются показания вольтметра) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано, на каком элементе цепи вольтметр показывает напряжение, записан закон Ома для участка и для полной цепи)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#61881

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают постоянный ток. Каковы в этом случае показания амперметра, подключенного к левой катушке? Как изменится показание амперметра, если в течение некоторого времени постепенно увеличивать напряжение на концах правой катушки? Ответ поясните, указав какие физические законы и явления вы использовали для объяснения.
Пробный вариант 2010

$PIC$

Показать ответ и решение

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают постоянный ток. Каковы в этом случае показания При протекании электрического тока по правой катушке создается магнитный поток $Φ1$ .
При этом, так как ток постоянен, то магнитный поток тоже постоянен и ЭДС индукции в левой катушке не возникает, значит, показания амперметра равны нулю. Увеличение тока в правой катушке приводит к увеличению магнитного потока, пронизывающего правую катушку, который также пронизывает и левую катушку. По закону электромагнитной индукции $Δ-Ф- ξi = − Δt$ увеличение магнитного потока приводит к возникновению индукционного тока, то есть показания амперметра отличны от нуля.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано, как изменяются показания амперметра) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: описано создание магнитного потока, сказано, как изменяется ЭДС индукции и чему равен ток, сказано, к чему приводит изменение тока, записан закон электромагнитной индукции)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#61859

На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифрового вольтметра, подключённого к батарее, и цифрового амперметра. Составьте принципиальную электрическую схему этой цепи и, используя законы постоянного тока, объясните, как изменятся (увеличится или уменьшится) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.
Основная волна 2009 Основная волна 2016

$PIC$

Показать ответ и решение

Вольтметр подключается параллельно к месту, на котором происходит измерение напряжения, а амперметр подключается последовательно. Значит, вольтметр измеряется напряжение в цепи (на источнике), а амперметр измеряется силу тока в цепи. Пусть ЭДС источника $ℰ$ , его внутреннее сопротивление $r$ , сопротивление реостата $R1$ , сопротивление резистора $R2$ . Реостат и резистор соединены последовательно. Изобразим эквивалентную электрическую цепь.

$PIC$

Здесь $I$ – сила тока, $V$ – вольтметр, $A$ – амперметр. Ток через вольтметр практически не течет (так как его напряжение очень велико), а сопротивление амперметра пренебрежимо мало.

Сила тока в цепи определяется по закону Ома для полной цепи

I = ----ℰ----. R1+ R2+ r

Напряжение, измеряемое вольтметром же равно

ℰ(R1-+R2-) ℰ-(R1-+R2-+-r)− ℰ-r U = I(R1 + R2)= R1 +R2 + r = R1+ R2+ r = ℰ − Ir.

Сопротивление реостата находится по формуле:

ρl Rp = S-,

где $ρ$ – удельное сопротивление, $l$ – длина реостата, включенного в цепь (количество витков), $S$ – площадь поперечного сечения. При движении реостата вправо количество витков, включенных в цепь, уменьшается и сопротивление реостата , значит, уменьшается и общее сопротивление цепи. Сила тока в цепи при этом растет, а напряжение на батарее уменьшается.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: описано, как изменится сила тока, нарисована схема цепи) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записан закон Ома для участка и для полной цепи, записана формула сопротивления цилиндрического проводника с током)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#61882

На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра.

$PIC$

В начальный момент времени ползунок реостата установлен в крайнем правом положении и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата влево. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с $ℰ.$
Демонстрационная волна 2011

Показать ответ и решение

Сопротивление реостата находится по формуле:

ρl R = S,

где $ρ$ – удельное сопротивление, $l$ – длина реостата, включенного в цепь (количество витков), $S$ – площадь поперечного сечения.
При перемещении реостата влево количество витков, включенных в цепь уменьшается, значит, сопротивление реостата уменьшается.
Силу тока в контуре можно найти по закону Ома для полной цепи:

ℰ I = R-+-r,

где $r$ – внутреннее сопротивление источника.
Так как сопротивление реостата уменьшается, то сила тока увеличивается, значит, показания амперметра плавно увеличиваются.
Увеличение тока, текущего по первичной обмотке вызовет увеличение магнитного потока в первичной обмотке, что приводит к изменению магнитного потока во вторичной обмотке. По закону Фарадея возникает ЭДС индукции

Δ Ф ξi = − Δt-

во вторичной обмотке, следовательно, вольтметр будет фиксировать ЭДС индукции.
Когда движок реостата придет в левое крайнее положение, сила тока перестанет меняться, и показания амперметра станут постоянными, при этом магнитный поток через первичную обмотку станет тоже постоянен, значит, ЭДС индукции не будет возникать во вторичной обмотке и показания вольтметра станут равными нулю.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае – изменение показаний приборов, п. 1), и полное верное объяснение (в данном случае – п. 2–4) с указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае – электромагнитная индукция, закон индукции Фарадея, закон Ома для полной цепи).

2 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено решение и дан верный ответ, но имеется один из следующих недостатков:
– в объяснении содержатся лишь общие рассуждения без привязки к конкретной ситуации задачи, хотя указаны все необходимые физические явления и законы;

ИЛИ

– рассуждения, приводящие к ответу, представлены не в полном объеме или в них содержатся логические недочеты;

ИЛИ

– указаны не все физические явления и законы, необходимые для полного правильного решения.

1 балл ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев:
– приведены рассуждения с указанием на физические явления и законы, но дан неверный или неполный ответ;

ИЛИ

– приведены рассуждения с указанием на физические явления и законы, но ответ не дан;

ИЛИ

– представлен только правильный ответ без обоснований.

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#61860

В сосуд наливают воду при комнатной температуре. В воду погружают нагревательные элементы с сопротивлениями $R1$ и $R2$ , подключённые к источнику постоянного напряжения так, как показано на рис. а. Оставив ключ К в положении 1, доводят воду до кипения. Затем кипяток выливают, сосуд охлаждают до комнатной температуры, вновь наполняют таким же количеством воды при комнатной температуре и, повернув ключ К в положение 2 (рис. б), повторяют опыт. Напряжение источника в опытах одинаково. Опираясь на законы электродинамики и молекулярной физики, объясните, в каком из приведённых опытов вода закипит быстрее.

$PIC$

Показать ответ и решение

1) Количество теплоты, необходимое для нагрева воды:

Q= cm (tкип− t0),

где $c$ – удельная теплоёмкость воды, $m$ – масса воды, $tкип$ – температура кипения, $t0$ – начальная температура.
С другой стороны по закону Джоуля-Ленца

Q =P t,

где $P$ – мощность, $t$ – время нагрева.
Из этого следует, чем больше мощность, тем быстрее нагревается вода. Так как объемы воды одинаковые, то и количество теплоты понадобится одинаковое для их нагрева.
2) Найдем мощность цепи в первом и втором случаях.
Первый случай. Резисторы соединены последовательно, значит их общее сопротивление равно:

R = R1+ R2

Мощность будем находить по формуле:

2 P = U-- R

Для первого случая

P1 = --U2--. R1+ R2

Второй случай. Ток через резистор $R2$ течь не будет, а значит общее сопротивление цепи равно $R1$ . Найдем мощность цепи во втором случае

U2 P2 = R-- 1

3) Найдем отношение мощностей

--U2--- P1= R1+2R2-= --R1---< 1 P2 U-- R1 + R2 R1

Так как отношение меньше единицы, то мощность в первом случае меньше мощности во втором, а значит и вода нагреется быстрее во втором случае.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано, в каком случае вода закипит быстрее) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: закон Джоуля-Ленца, формула количества теплоты, необходимого для нагрева тела, законы последовательного и параллельного соединения резисторов)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#61883

На рисунке изображены две изолированные друг от друга электрические цепи. Первая содержит последовательно соединенные источник тока, реостат, катушку индуктивности и амперметр, а вторая — проволочный моток, к концам которого присоединен гальванометр, изображенный на рисунке справа. Катушка и моток надеты на железный сердечник. Как будут изменяться показания приборов, если катушку, присоединенную к источнику тока, плавно перемещая вверх, снять с сердечника? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения

$PIC$

Показать ответ и решение

При перемещении катушки вверх, её индуктивность будет уменьшаться, следовательно, магнитный поток через железный сердечник тоже уменьшится. По закону Фарадея возникает ЭДС индукции

Δ Ф ξi = − Δt-

При этом $ξi << ξ$ , где $ξ$ – ЭДС источника и ЭДС индукции в первом контуре можно пренебречь.
Силу тока в контуре можно найти по закону Ома для полной цепи:

I =--ξ--, R + r

где $R$ – сопротивление подключенной части реостата, $r$ – внутреннее сопротивление источника.
Значит, показания амперметра не изменятся. Изменение внешнего магнитного потока через поперечное сечение сердечника вызывает изменение потока вектора магнитной индукции магнитного поля через проволочный моток, значит, по закону Фарадея во второй цепи будет возникать ЭДС индукции

ξ2 = − Δ-Ф, Δt

что вызовет ток через гальванометр.
Когда катушка будет снята, изменение магнитного потока прекратится, показания амперметра останутся постоянными, а изменение магнитного потока через проволочный моток станет равным нулю, следовательно, ЭДС индукции во второй цепи станет равным нулю, значит, показания гальванометра станут равными нулю.

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: описано, как будут изменяться показания приборов) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записан закон электромагнитной индукции, записан закон Ома для полной цепи, сказано, как меняются показания приборов)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#54763

На рисунке показана электрическая цепь, содержащая источник тока (с внутренним сопротивлением), два резистора, конденсатор, ключ К, а также идеальные амперметр и вольтметр. Как изменятся показания амперметра и вольтметра в результате замыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

Сборник задач "1000 задач"

Показать ответ и решение

1) Показания амперметра станут отличными от нуля, а показания вольтметра уменьшатся.
2) До замыкания ключа цепь находится в установившемся режиме, значит, заряд на конденсаторе постоянен и ток через конденсатор не течёт, следовательно, амперметр показывает 0. Запишем закон Ома для полной цепи:

ξ = I01r+ I01R + UC,

где $I01 = 0$ – ток в цепи до замыкания ключа $UC$ – напряжение на конденсаторе.
Отсюда

UC = ξ

Показания вольтметра равны

UV 1 = I01R +UC = ξ.

3) После замыкания ключа в цепи установится новое положение равновесия, то есть заряд на конденсаторе опять станет постоянен, а ток через конденсатор будет равен нулю, значит, ток будет течь полностью через два резистора. Запишем закон Ома для полной цепи

I02 =---ξ---- = --ξ--. R +R + r 2R+ r

то есть показания амперметра увеличились, так как ток в цепи стал отличен от нуля.
Показания вольтметра

-ξ⋅2R- UV 2 = I02 ⋅2R = 2R + r < ξ,

то есть показания уменьшатся.
Если не заметить последнее неравенство, то можно преобразовать формулу

UV 2 = ξ⋅2R-+ξr−-ξr-= ξ(2R-+-r)-− ξr-= ξ−-ξ---⋅r = ξ− I02r < ξ. 2R + r 2R+ r 2R+ r

Ответ:

Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано чему будут равны показания амперметра и вольтметра) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано на чем именно определяет напряжение вольтметр, закон Ома для полной цепи)

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочёт.

И (ИЛИ)

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2 балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

ИЛИ

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.

ИЛИ

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.