Стрелка и стержень электрометра, соединённые с нижней пластиной, но изолированные от корпуса, заряжаются положительно, и стрелка отклоняется на некоторый угол.

В верхней пластине и металлическом корпусе электрометра происходит перераспределение свободных электронов таким образом, что верхняя пластина заряжается отрицательно.

При этом воздух является диэлектриком и перетекания заряда по нему не происходит.

Ёмкость конденсатора находится по формуле:

где – диэлектрическая проницаемость среды, – диэлектрическая постоянная, – площадь пластин конденсатора, – расстояние между пластинами.
Отклонение стрелки совпадает с изменением разности потенциалов между пластинами конденсаторов. При этом разность потенциалов равна:

При уменьшении площади пластин конденсатора (общая площадь перекрываемых пластин) уменьшается ёмкость конденсатора , заряд конденсатора практически не меняется, так как его ёмкость много больше ёмкости системы «корпус + стрелки электрометра», а нижняя пластина вместе со стрелкой и стержнем электрометра образуют изолированную систему заряженных тел, следовательно, разность потенциалов увеличивается и увеличивается угол отклонения стрелки электрометра.

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано, как изменились показания электрометра) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: формула ёмкости конденсатора, сказано, как происходит распределения заряда, сказано, что воздух это диэлектрик)

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.

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.).

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.

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

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

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.

1) Пусть пластине и стержню сообщили заряд , тогда на заземленном корпусе электрометра и второй пластине возникают индуцированные заряды, по модулю равному , но противоположному по знаку.

2) Разность потенциалов между пластинами

3) Ёмкость плоского воздушного конденсатора прямо пропорциональна площади обкладок и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами:

Следовательно, уменьшение расстояния между пластинами приведёт к увеличению ёмкости.

5) Суммарный заряд стержня электрометра и соединённой с ним пластины не изменяется, так как эта система тел электроизолированная. Разность потенциалов между пластинами после сближения уменьшится, что приведёт к уменьшению угла отклонения стрелки электрометра.

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано как меняются показания вольтметра) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: указаны формула связи напряжения на конденсаторе с зарядом на нем, записана фомрула ёмкости плоского конденстора. Указана зависимость между напряжением и показаниями вольтметра. Сказано что происходит с зарядом системы)

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.

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.).

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.

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

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

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.

Так как электрометр является проводником, то при поднесении положительно заряженной палочки к электрометру палочка создаёт электрическое поле, под действием которого произойдет перераспределение зарядов, до тех пор, пока потенциал на электрометрах не станет одинаковым, при этом электроны с дальнего электрометра переместятся на ближний, то есть заряд ближнего электрометра станет отрицательным. Система из двух электрометров и палочки является изолированной, значит, по закону сохранения заряда, дальний электрометр будет заряжен положительно, при этом модули зарядов на электрометрах равны. Так как сначала удаляют соединяющий стержень, то электрометры в конце концов сохранят свои заряды, то есть ближний к палочке будет заряжен отрицательно, дальний – положительно.

1. Электрометр 1 имеет положительный заряд, а электрометр 2 – отрицательный.
2. При поднесении отрицательно заряженной палочки к шару электрометра 1 электроны в шаре, стержне и стрелке электрометров по металлическому стержню в электрическом поле, созданном палочкой, стали перемещаться на поверхность шара электрометра 2. Движение электронов будет происходить до тех пор, пока все точки металлических частей двух электрометров не будут иметь одинаковые потенциалы.
3. Поскольку два соединённых металлическим стержнем электрометра образуют изолированную систему, то согласно закону сохранения заряда положительный заряд электрометра 1 в точности равен по модулю отрицательному заряду электрометра 2.
4. После того как убрали стержень, показания электрометров не изменились

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: электрометр 1 имеет положительный заряд, а электрометр 2 – отрицательный; п. 1) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: электризация во внешнем поле, взаимодействие заряженных тел)

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.

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.).

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.

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

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

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.

До того как к брускам поднесли заряженную палочку, они не были заряжены. Так как бруски и стержень сделаны из металла, то они являются проводниками. При поднесении палочки к брускам палочка создаёт электрическое поле, под действием которого произойдет перераспределение зарядов, до тех пор, пока потенциал на брусках не станет одинаковым, при этом электроны с бруска 2 переместятся на брусок 1, то есть заряд бруска станет отрицательным. Система из двух брусков является изолированной, значит, по закону сохранения заряда, второй брусок будет заряжен положительно, при этом модули зарядов на брусках равны. Когда стержень убрали, держа его за деревянную ручку, распределение зарядов на брусках сохранилось, т.е. брусок 1 остался заряженным отрицательно, брусок 2 – положительно. Поскольку воздух является диэлектриком, то перетекания заряда по нему не происходит.

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано, какие заряды будут у брусков) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано, что тела являются проводниками, сказано, как перераспределится заряд, сказано что будет, когда палочку уберут, сказано, что воздух диэлектрик)

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.

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.).

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.

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

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

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.

Так как шарик металлический, то он является проводником и вследствие электризации шарик приобретёт тот же заряд, что и нижняя пластина, то есть отрицательный.

Напряженность внутри пластин направлена от положительной пластины к отрицательной. На шарик будет действовать сила тяжести , направленная вниз и электрическая сила , направленная против вектора напряженности, так как заряд шарика отрицателен. Изобразим действия сил на шарик внутри пластин.

По второму закону Ньютона

где – ускорение шарика.
Возможный два случая:
Случай 1. Когда электрическая сила по модулю меньше, чем сила тяжести , шарик не будет приходить в движение, а будет лежать на пластине, но так как по условию он пришел в движение, то этот случай нам не подходит.
Случай 2. Когда электрическая сила по модулю будет больше, чем сила тяжести, действующая на шарик , шарик начнёт движение вверх (отталкиваться от отрицательной пластины и притягиваться к положительной).

Под действием электрической силы шарик начнёт подниматься к верхней пластине, пока не коснётся её, коснувшись, он приобретёт положительный заряд и начнёт отталкиваться от верхней пластин, упадёт на нижнюю пластинку и вновь станет заряжен отрицательно.

Такой процесс будет повторяться.

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: описано, как движется шарик) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано, какой заряд приобретает шарик, описаны два случая движения тела, в зависимости от электрической силы)

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.

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.).

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.

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

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

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.

Под действием заряда верхней пластины шарик и нижняя пластина зарядятся положительно, как показано на рисунке, отрицательный заряд «утечёт» в землю (явление электростатической индукции). Напряженность внутри пластин направлена от от положительной пластины к отрицательной. Изобразим действия сил на шарик внутри пластин.

Под действием электрической силы шарик начнёт подниматься к верхней пластине, пока не коснётся её, коснувшись, он приобретёт отрицательный заряд и начнёт отталкиваться от верхней пластин, упадёт на нижнюю пластинку, где снова станет положительным, а отрицательный заряд "утечёт"в землю.

Такой процесс будет повторяться, пока на верхнюю пластину будет подаваться отрицательный заряд.

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано, как движется шарик) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано, какой заряд приобретает шарик, описано движение шарика)

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.

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.).

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.

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

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

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.

Электрометр является проводником. При поднесении палочки к электрометру, она создает электрическое поле, при этом под действием этого поля электроны будут отталкиваться от палочки и перетекать на лепестки, то есть будет происходить перераспределение заряда до тех пор, пока потенциал на электрометре не станет всюду равным. Так как электрометр является изолированной системой, то по закону сохранения заряда заряд шара будет положительным, а лепестков отрицательным. Одноименные заряды отталкиваются, значит, лепестки электрометра также будут отталкиваться.

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: сказано какие заряды приобретут лепестки) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: описано перетекание заряда)

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.

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.).

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.

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

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

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.

При поднесении наэлектризованной палочки к шару электрометра, в шаре происходит перераспределение зарядов, положительные заряды притягиваются к палочке, а отрицательные отталкиваются от неё до тех пор, пока потенциал электрометра всюду не станет одинаковым. Стрелка электрометра отклоняется, так как одноимённые заряды на стрелке и на стержне отталкиваются, а разноимённые заряды на стрелке и на корпусе электрометра притягиваются, согласно закону взаимодействия зарядов. При удалении палочки, заряды вновь перераспределяются по электрометру и стрелка перестает отклоняться. При касании электрометра рукой, часть индуцированных зарядов с корпуса электрометра (отрицательные заряды) перетечет на человека и на корпусе останется нескомпенсированный положительный заряд. При удалении палочки от электрометра, нескомпенсированный положительный заряд останется на электрометре, что и приведет к отклонению стрелки. При этом воздух является диэлектриком и через него заряд не уходит.

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: объяснено отклонение стрелки) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: описано перераспределение заряда, описано отклонение стрелки, сказано, что происходит при касании рукой электрометра, указано, что воздух это диэлектрик)

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.

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.).

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.

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

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

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.

1. Приведён схематический рисунок картины линий напряжённости: внутри полости – семейство прямых лучей, исходящих из заряда и приходящих на поверхность полости по нормали; снаружи шара – семейство прямых лучей, по нормали к ней и уходящих в бесконечность.

2. Внутри проводника – электростатическое поле ;.

3. Заряд q помещён в центр шарообразной полости, поэтому его электростатическое поле в полости обладает центральной симметрией и выглядит как поле уединённого точечного заряда , находящегося в центре полости. Линии напряжённости этого поля подходят по нормали к поверхности полости, где равномерно распределён отрицательный индуцированный заряд минус .

4. На наружной поверхности шара находится (в силу нейтральности шара в целом) положительный заряд . Поскольку внутри проводника , а снаружи окружающие предметы расположены далеко от шара, этот заряд распределён по поверхности шара равномерно. Его поле вне шара выглядит как поле уединённого точечного заряда , расположенного в центре шара. Линии напряжённости отходят от шара по нормали к его поверхности.

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: приведён схематический рисунок линий напряжённости поля в полости и снаружи шара) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: отсутствие электрического поля внутри проводника, поле уединённого точечного заряда)

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.

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.).

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.

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

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

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.

Внутри проводника поле равно нулю. В полости силовые линии направления к отрицательному заряду, при этом на внутренней поверхности сферы будет индуцироваться положительный заряд , так как силовые линии направлены от положительного заряда к отрицательному. При этом по закону сохранения энергии заряд на проводника остается равен нулю, значит, на внешней поверхности проводника будет индуцироваться отрицательный заряд Так как поле внутри проводника равно нулю, на внешней поверхности проводника индуцирован отрицательный заряд , а предметы расположены далеко от шара, то заряд на шаре распределён равномерно, и его поле будет выглядеть как поле точечного заряда , то есть силовые линии направлены по нормали к поверхности шара. Направление всех силовых линий указано на рисунке.

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: приведён схематический рисунок линий напряжённости поля в полости и снаружи шара, п. 1), и полное верное объяснение (в данном случае: п. 2, 3) с указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: отсутствие электрического поля внутри проводника, поле уединённого точечного заряда)

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.)

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

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

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.

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

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

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

Так как гильза металлическая и является проводником, то под действием электрического поля пластины изменится распределение электронов в гильзе и произойдёт её электризация: та её сторона, которая ближе к пластине, будет иметь положительный заряд, а противоположная сторона — отрицательный, до тех пор, пока потенциал всюду на гильзе не станет равным одинаковым.
Поскольку силы взаимодействия заряженных тел уменьшаются с ростом расстояния между ними, притяжение к пластине левой стороны гильзы будет сильнее отталкивания правой стороны гильзы, и гильза будет двигаться к пластине. Рассмотрим два случая.

Случай 1. Если разность сил притяжения и отталкивания недостаточно большая, чтобы гильза коснулась пластины. То гильза притянется к пластине и не касаясь её зависнет в положении, в котором равнодействующая всех сил равна нулю.

Случай 2 Если разность сил притяжения и отталкивания достаточно велика, чтобы гильза коснулась пластины.

Гильза коснется пластины при движении влево, в момент касания часть электронов перейдет с отрицательно заряженной пластины на гильзу, гильза приобретет отрицательный заряд и оттолкнется от одноименно заряженной пластины. Гильза отклонится вправо и после некоторых колебаний зависнет в положении, в котором равнодействующая всех сил равна нулю.

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае – описание движения гильзы, п.1), и полное верное объяснение (в данном случае – п.2–4) с указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае – электризация во внешнем поле и при контакте с заряженным телом, взаимодействие заряженных тел).

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.

— Рассуждения, приводящие к ответу, представлены не в полном объеме или в них содержатся логические недочеты.

— 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.

— Приведены рассуждения с указанием на физические явления и законы, но ответ не дан.

— Представлен только правильный ответ без обоснований.

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

Напряженность точечного заряда

где – заряд, – расстояние от заряда до точки.
При этом напряженность положительного заряда направлена от заряда, а отрицательного заряда к заряду.

.
Напряженности для зарядов , равны соответственно

Тогда

Напряженность для заряда

Результирующее поле

При этом и они направлены симметрично относительно вертикали, значит, результирующее поле направлено вверх.
При перемещении заряда для и напряженности направлены также. Определим новый вектор напряженности для заряда ().

При этом . Тогда результирующее поле

Из соображений симметрии относительно горизонтали результирующее поле направлено влево.

1. Электроёмкость плоского воздушного конденсатора определяется соотношением где – электрическая постоянная, – площадь пластин конденсатора, – расстояние между ними. При уменьшении расстояния между пластинами конденсатора в 1,5 раза его электроёмкость согласно формуле увеличивается в 1,5 раза.

2. Поскольку конденсатор изолирован, согласно закону сохранения электрического заряда его заряд остаётся постоянным: .

3. Энергия конденсатора определяется в двух состояниях соотношениями и

4. Таким образом , при уменьшении расстояния между пластинами конденсатора накопленная в нём энергия уменьшается в 1,5 раза.

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: п. 4) и полное верное объяснение (в данном случае п. 1-3) с указанием используемых для анализа наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: формула электроёмкости плоского конденсатора, условие постоянства заряда, формула энергии конденсатора)

2 балла ставится 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.)

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.

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.

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

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

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

Колеблющийся шарик на нити можно считать математическим маятником. Первоначально шарик не заряжен и пластина не действует на шарик. По формуле периода находим период:

Так как пластина заряжена положительно, а шарик отрицательно, то шарик притягивается к пластине с электрической силой .

Модуль электрической силы равен:

I способ
В этом случае равнодействующая сил тяжести и электрической силы, которая будет определять период свободных колебаний маятника, равна по модулю . Возвращающая сила, действующая на шарик (касательная составляющая силы ), увеличится, шарик будет быстрее возвращаться к положению равновесия, а значит, период свободных колебаний маятника уменьшится

II способ
Пусть груз отвели на малый угол (см. рис.), тогда

где – смещение по горизонтали, – длина нити.
Запишем второй закон Ньютона для маятника:

и спроецируем его на ось :

Запишем второй закон Ньютона:

где – ускорение тела.
Спроецируем на ось :

Если маятник занимает положение как на рисунке (т. е. ), то:

Если же маятник находится по другую сторону от положения равновесия (т. е. ), то:

Итак, при любом положении маятника имеем:

Когда маятник покоится в положении равновесия, выполнено равенство . При малых колебаниях, когда отклонения маятника от положения равновесия малы (по сравнению с длиной нити), выполнено приближённое равенство :

Откуда и период

3 балла ставится если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: уменьшение периода колебаний маятника) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: взаимодействие заряженных тел, период колебаний математического маятника, увеличение возвращающей силы)

2 балла ставится 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.)

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

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

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.

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

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

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

1) При грозе из-за электризации ледяных кристаллов в грозовых облаках возникают большие заряды и большие разности потенциалов между землёй и облаками, что приводит к возникновениям молний. Кроме того в молнии происходит быстрый нагрев и расширение воздуха, что приводит к образованию грома.
2) Так как скорость звука намного меньше скорости света, то световая вспышка доходит до наблюдателя гораздо раньше, чем гром.
3) До наблюдателя доходят раскаты грома из разных частей молнии, вначале от ближайшей, а после от более удаленных, именно поэтому после удара молнии мы еще долго слышим раскаты грома.