⚡
ЕГЭ 2026
Физика
Заданий в базе: 9 583
С решениями: 7 239
С чертежами: 4 548
Номера заданий в КИМ:
✕ Показать все задания
Найдено заданий: 433
[рис.] Горизонтальный проводник длиной 1 м движется = ускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл. Скорость проводника горизонтальна и перпендикулярна проводнику (см. рис.). При начальной скорости проводника, = й нулю, проводник переместился на 1 м. ЭДС индукции на концах проводника в конце перемещения равна 2 В. Каково ускорение проводника?
Пошаговый разбор и решение:
ЭДС индукции в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле: $\mathcalE = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$
Изменение магнитного потока за малое время $\Delta t$ : $\Delta \Phi=B\Delta S$ где площадь определяется произведением длины проводника l на его малое перемещение $\Delta x$ за малое время $\Delta t$ то есть $\Delta \Phi=Bl\Delta x$ Следовательно, $|\mathcalE |= $\frac{Bl\Delta x}{\Delta t}$ =Bl v$ где $v$ — мгновенная скорость движения проводника.
Пусть проводник движется время t, в конечном положении имеет скорость $v _к$ а ЭДС индукции на концах проводника равна $|\mathcalE | = Bl v _к$ Тогда $v _к = \frac{|\mathcalE|}{Bl}$
Для = ускоренного движения $t = \frac{v _к}{a}$ а перемещение $x = \frac{at ^2 }2 = \frac{{}{} upsilon_к ^2 ,}{2a}$ откуда $a= \frac{v _к ^2}{2x}$ Таким образом,
$a= $\frac{\mathcalE ^2}{2x B ^2 l ^2}$ = $\frac{4}{2 \cdot 1 \cdot 0,25 \cdot 1}$ =8 м/с ^2$
Ответ: $a =8м/с ^2$
Примечание.
Решая эту задачу, учащиеся нередко следующую допускают ошибку.
НЕВЕРНОЕ РЕШЕНИЕ
При движении проводящего стержня в однородном магнитном поле, перпендикулярном линиям индукции, между концами стержня возникает разность потенциалов. Она определяется магнитным потоком через площадь, «заметаемую» этим стержнем за малое время $\Delta t$ и по модулю равна ЭДС индукции. В данном случае этот поток равен $\Delta \Phi =B \cdot \Delta S=Blx$ Тогда $|\mathcalE _i|= \frac{Blx}{\Delta t}$ Согласно законам = ускоренного движения $x = \frac{v ^2}{2a}$ $\Delta t= \sqrt{аргумента: $\frac{2x}{a}$} аргумента$ Откуда находим: $a= \frac{2\mathcalE ^2}{xB ^2 l ^2}$
Ошибка состоит в том, что формула $|\mathcalE_i|= \frac{Blx}{\Delta t}$ выводится (как и написано выше) в предположении о малом времени $\Delta t$ и малом перемещении за это время. Подставлять в нее полное время движения $\Delta t = \sqrt{аргумента: $\frac{2h}{a}$} аргумента$ нельзя. См. об этом же ответы на вопросы читателей ниже.
Изменение магнитного потока за малое время $\Delta t$ : $\Delta \Phi=B\Delta S$ где площадь определяется произведением длины проводника l на его малое перемещение $\Delta x$ за малое время $\Delta t$ то есть $\Delta \Phi=Bl\Delta x$ Следовательно, $|\mathcalE |= $\frac{Bl\Delta x}{\Delta t}$ =Bl v$ где $v$ — мгновенная скорость движения проводника.
Пусть проводник движется время t, в конечном положении имеет скорость $v _к$ а ЭДС индукции на концах проводника равна $|\mathcalE | = Bl v _к$ Тогда $v _к = \frac{|\mathcalE|}{Bl}$
Для = ускоренного движения $t = \frac{v _к}{a}$ а перемещение $x = \frac{at ^2 }2 = \frac{{}{} upsilon_к ^2 ,}{2a}$ откуда $a= \frac{v _к ^2}{2x}$ Таким образом,
$a= $\frac{\mathcalE ^2}{2x B ^2 l ^2}$ = $\frac{4}{2 \cdot 1 \cdot 0,25 \cdot 1}$ =8 м/с ^2$
Ответ: $a =8м/с ^2$
Примечание.
Решая эту задачу, учащиеся нередко следующую допускают ошибку.
НЕВЕРНОЕ РЕШЕНИЕ
При движении проводящего стержня в однородном магнитном поле, перпендикулярном линиям индукции, между концами стержня возникает разность потенциалов. Она определяется магнитным потоком через площадь, «заметаемую» этим стержнем за малое время $\Delta t$ и по модулю равна ЭДС индукции. В данном случае этот поток равен $\Delta \Phi =B \cdot \Delta S=Blx$ Тогда $|\mathcalE _i|= \frac{Blx}{\Delta t}$ Согласно законам = ускоренного движения $x = \frac{v ^2}{2a}$ $\Delta t= \sqrt{аргумента: $\frac{2x}{a}$} аргумента$ Откуда находим: $a= \frac{2\mathcalE ^2}{xB ^2 l ^2}$
Ошибка состоит в том, что формула $|\mathcalE_i|= \frac{Blx}{\Delta t}$ выводится (как и написано выше) в предположении о малом времени $\Delta t$ и малом перемещении за это время. Подставлять в нее полное время движения $\Delta t = \sqrt{аргумента: $\frac{2h}{a}$} аргумента$ нельзя. См. об этом же ответы на вопросы читателей ниже.
Правильный ответ:
$a =8м/с в квадрате$
Примечание.
Решая эту задачу, учащиеся нередко следующую допускают ошибку
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценки выполнения задания
|
Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (включая единицы измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
|
3
Представленное решение содержит п. 1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.
|
2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
|
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
|
0
Критерии оценки выполнения задания
|
Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (включая единицы измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
|
3
Представленное решение содержит п. 1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.
|
2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
|
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
|
0
В однородном магнитном поле, индукция которого $1,67 \cdot 10 в степени ( - 5 ) Тл$ протон движется перпендикулярно вектору магнитной индукции В по окружности радиусом 5 м. Определите скорость протона.
Пошаговый разбор и решение:
Магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу силой Лоренца $F_л=B v q \sin альфа$ где $\sin альфа =1$ с ускорением, равным по второму закону Ньютона $a= \frac{F}{m}$ где q = e — заряд протона, m — масса протона.Так как это = мерное движение по окружности, то центростремительное ускорение = $a= \frac{v ^2}{R}$
Объединяя формулы, получаем: $e v B= \frac{m v ^2}{R}$ Находим, что $v = \frac{eBR}{m}$ откуда скорость протона:
$v = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) \cdot 1,67 \cdot 10 в степени ( - 5 ) \cdot 5}{1,673 \cdot 10 в степени ( - 27 )}$ м/с\approx 8000м/с$
Ответ: 8000 м/с.
Объединяя формулы, получаем: $e v B= \frac{m v ^2}{R}$ Находим, что $v = \frac{eBR}{m}$ откуда скорость протона:
$v = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) \cdot 1,67 \cdot 10 в степени ( - 5 ) \cdot 5}{1,673 \cdot 10 в степени ( - 27 )}$ м/с\approx 8000м/с$
Ответ: 8000 м/с.
Правильный ответ:
8000 м/с
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
№ этапа | Содержание этапа решения | Чертеж, график, формула | Оценка этапа в баллах
1 | Записано уравнение связывающее на основе второго закона Ньютона силу Лоренца, действующую на протон, с модулем центростремительного ускорения: | $evB= дробь: числитель: mv в квадрате , знаменатель: R конец дроби$ | 1
2 | Уравнение преобразовано к виду, устанавливающему связь между скоростью электрона и радиусом орбиты: | $v= дробь: числитель: eBR, знаменатель: m конец дроби$ | 1
3 | Подставлены значения физических величин и получен ответ в числовой форме: | $v= дробь: числитель: 1,6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая круглая скобка умножить на 1,67 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 5 правая круглая скобка умножить на 5, знаменатель: 1,67 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 27 правая круглая скобка конец дроби м/с= 8000м/с$ | 1
| Максимальный балл | 3
№ этапа | Содержание этапа решения | Чертеж, график, формула | Оценка этапа в баллах
1 | Записано уравнение связывающее на основе второго закона Ньютона силу Лоренца, действующую на протон, с модулем центростремительного ускорения: | $evB= дробь: числитель: mv в квадрате , знаменатель: R конец дроби$ | 1
2 | Уравнение преобразовано к виду, устанавливающему связь между скоростью электрона и радиусом орбиты: | $v= дробь: числитель: eBR, знаменатель: m конец дроби$ | 1
3 | Подставлены значения физических величин и получен ответ в числовой форме: | $v= дробь: числитель: 1,6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая круглая скобка умножить на 1,67 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 5 правая круглая скобка умножить на 5, знаменатель: 1,67 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 27 правая круглая скобка конец дроби м/с= 8000м/с$ | 1
| Максимальный балл | 3
Ядро изотопа водорода $_1 ^2 H$ — дейтерия — движется в однородном магнитном поле с индукцией $3,34 \cdot 10 в степени ( - 5 ) Тл$ перпендикулярно вектору В индукции по окружности радиусом 10 м. Определите скорость ядра.
Пошаговый разбор и решение:
Ядро дейтерия движется в магнитном поле под действием силы Лоренца $F=q v B$ По второму закону Ньютона $F = ma$ При этом ядро дейтерия движется по окружности с центростремительным ускорением $a= \frac{v ^2}{R}$ Заряд q и массу m ядра дейтерия находим в справочнике.
Объединяя формулы, находим скорость движения ядра дейтерия в магнитном поле:
$v = $\frac{qBR}{m}$ = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 3,34 \cdot 10 в степени ( - 5 ) Тл \cdot 10м}{3,34 \cdot 10 в степени ( - 27 ) кг}$ = 16000м/с = 16км/с$ $v = $\frac{qBR}{m}$ = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 3,34 \cdot 10 в степени ( - 5 ) Тл \cdot 10м}{3,34 \cdot 10 в степени ( - 27 ) кг}$ =$
$= 16000м/с = 16км/с$
Ответ: 16 км/с.
Объединяя формулы, находим скорость движения ядра дейтерия в магнитном поле:
$v = $\frac{qBR}{m}$ = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 3,34 \cdot 10 в степени ( - 5 ) Тл \cdot 10м}{3,34 \cdot 10 в степени ( - 27 ) кг}$ = 16000м/с = 16км/с$ $v = $\frac{qBR}{m}$ = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 3,34 \cdot 10 в степени ( - 5 ) Тл \cdot 10м}{3,34 \cdot 10 в степени ( - 27 ) кг}$ =$
$= 16000м/с = 16км/с$
Ответ: 16 км/с.
Правильный ответ:
16 км/с
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на контур;
III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
IV) представлены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих
случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на контур;
III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
IV) представлены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих
случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией $4 \cdot 10 в степени ( - 4 ) Тл$ перпендикулярно линиям индукции этого поля и движется по окружности радиуса $R = 10мм$ Вычислите скорость электрона.
Пошаговый разбор и решение:
Электрон движется в магнитном поле под действием силы Лоренца $F=e v B$ По второму закону Ньютона $F = ma$ При этом электрон движется по окружности с центростремительным ускорением $a= \frac{v ^2}{R}$
Объединяя формулы, находим скорость движения электрона в магнитном поле:
$v = $\frac{еBR}{m}$ = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 4 \cdot 10 в степени ( - 4 ) Тл \cdot 10 в степени ( - 2 ) м}{9,1 \cdot 10 в степени ( - 31 ) кг}$ \approx 7 \cdot 10 в степени ( 5 ) м/c$
Ответ: $7 \cdot 10 в степени 5 м/с$
Объединяя формулы, находим скорость движения электрона в магнитном поле:
$v = $\frac{еBR}{m}$ = $\frac{1,6 \cdot 10 в степени ( - 19 ) Кл \cdot 4 \cdot 10 в степени ( - 4 ) Тл \cdot 10 в степени ( - 2 ) м}{9,1 \cdot 10 в степени ( - 31 ) кг}$ \approx 7 \cdot 10 в степени ( 5 ) м/c$
Ответ: $7 \cdot 10 в степени 5 м/с$
Правильный ответ:
$7 умножить на 10 в степени 5 м/с$
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на контур;
III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
IV) представлены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих
случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на контур;
III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
IV) представлены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих
случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
[рис.] В однородном магнитном поле с индукцией $\vecB$ направленной вертикально вниз, = мерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки положительно заряженный шарик массой m, подвешенный на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен α, скорость движения шарика равна $v$ Найдите заряд шарика.
Пошаговый разбор и решение:
[рис.] На чертеже указаны силы, действующие на шарик. По правилу левой руки для положительного заряда определяем, что сила Лоренца направлена к центру окружности.
По второму закону Ньютона $\vecN + \vecF_л + m \vecg=m \veca$
в проекциях на оси:
$$$\begin{cases} N \sin альфа + F_л=ma \\[6pt] N \cos альфа - mg=0. \end{cases}$$$
Центростремительное ускорение при движении по окружности $a= \frac{v ^2}{R}$ сила Лоренца равна $F_л=Bq v \sin альфа$ где $\sin альфа =1$
Поскольку $R=l \sin альфа$ то при объединении формул находим выражение заряда: $q= $\frac{m}{B}$ ( $\frac{v}{l \sin альфа}$ - $\frac{g}{v}$ \text{tg} альфа )$
Ответ: $q= $\frac{m}{B}$ ( $\frac{v}{l \sin альфа}$ - $\frac{g}{v}$ \text{tg} альфа )$
По второму закону Ньютона $\vecN + \vecF_л + m \vecg=m \veca$
в проекциях на оси:
$$$\begin{cases} N \sin альфа + F_л=ma \\[6pt] N \cos альфа - mg=0. \end{cases}$$$
Центростремительное ускорение при движении по окружности $a= \frac{v ^2}{R}$ сила Лоренца равна $F_л=Bq v \sin альфа$ где $\sin альфа =1$
Поскольку $R=l \sin альфа$ то при объединении формул находим выражение заряда: $q= $\frac{m}{B}$ ( $\frac{v}{l \sin альфа}$ - $\frac{g}{v}$ \text{tg} альфа )$
Ответ: $q= $\frac{m}{B}$ ( $\frac{v}{l \sin альфа}$ - $\frac{g}{v}$ \text{tg} альфа )$
Правильный ответ:
$q= дробь: числитель: m, знаменатель: B конец дроби левая круглая скобка дробь: числитель: v , знаменатель: l синус альфа конец дроби минус дробь: числитель: g, знаменатель: v конец дроби тангенс альфа правая круглая скобка$
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценки выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — II закон Ньютона, формулы для силы Лоренца и центростремительного ускорения);
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному ответу, и представлен ответ.
| 3
Представленное решение содержит п. 1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Критерии оценки выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном решении — II закон Ньютона, формулы для силы Лоренца и центростремительного ускорения);
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному ответу, и представлен ответ.
| 3
Представленное решение содержит п. 1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов $U = 10$ кВ и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции $\vecB$ (см. рис.). Радиус траектории движения иона в магнитном поле $R = 0,2$ м, модуль индукции магнитного поля равен 0,5 Тл. Определите отношение массы иона к его электрическому заряду $\frac{m}{q}$ Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите. [рис.]
Пошаговый разбор и решение:
Разность потенциалов сообщает иону кинетическую энергию $W= \frac{m v ^2}{2}$ При этом изменение кинетической энергии = работе электрического поля $A=qU$ Откуда получаем:
$v ^2 =2U \frac{q}{m}$
В магнитном поле, на движущийся ион действует сила Лоренца $F_л=Bq v \sin альфа$ где $\sin альфа =1$ которая сообщает ему центростремительное ускорение $a= \frac{v ^2}{R}$ По второму закону Ньютона $F_л=ma$
Объединяя формулы, находим:
$v ^2 = ( $\frac{q}{m}$ ) ^2 B ^2 R ^2$
Приравнивая правые части полученных равенств, находим искомое отношение массы к заряду:
$\frac{m}{q} = $\frac{B ^2 R ^2}{2U}$ = $\frac{( 0,5Тл ) ^2 ( 0,2м ) ^2}{2 \cdot 10000В}$ =5 \cdot 10 в степени ( - 7 ) кг/Кл$
Ответ: $5 \cdot 10 в степени ( - 7 ) кг/Кл$
$v ^2 =2U \frac{q}{m}$
В магнитном поле, на движущийся ион действует сила Лоренца $F_л=Bq v \sin альфа$ где $\sin альфа =1$ которая сообщает ему центростремительное ускорение $a= \frac{v ^2}{R}$ По второму закону Ньютона $F_л=ma$
Объединяя формулы, находим:
$v ^2 = ( $\frac{q}{m}$ ) ^2 B ^2 R ^2$
Приравнивая правые части полученных равенств, находим искомое отношение массы к заряду:
$\frac{m}{q} = $\frac{B ^2 R ^2}{2U}$ = $\frac{( 0,5Тл ) ^2 ( 0,2м ) ^2}{2 \cdot 10000В}$ =5 \cdot 10 в степени ( - 7 ) кг/Кл$
Ответ: $5 \cdot 10 в степени ( - 7 ) кг/Кл$
Правильный ответ:
$5 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 7 правая круглая скобка кг/Кл$
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае — выражение для силы Лоренца, выражение для приращения энергии заряженной частицы при прохождении разности потенциалов);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение«по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ
В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и тому подобное).
ИЛИ
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.
ИЛИ
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае — выражение для силы Лоренца, выражение для приращения энергии заряженной частицы при прохождении разности потенциалов);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение«по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ
В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и тому подобное).
ИЛИ
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.
ИЛИ
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Проводник движется = ускоренно в однородном вертикальном магнитном поле. Направление скорости перпендикулярно проводнику. Длина проводника — 2 м. Индукция перпендикулярна проводнику и скорости его движения. Проводник перемещается на 3 м за некоторое время. При этом начальная скорость проводника равна нулю, а ускорение 5 м/с2. Найдите индукцию магнитного поля, зная, что ЭДС индукции на концах проводника в конце движения равна 2 В.
Пошаговый разбор и решение:
При движении проводника в магнитном поле на электроны в проводнике действует сила Лоренца. Сила Лоренца равна $F_л=eB v \sin альфа$ где $\sin альфа =1$ Напряженность поля внутри проводника можно рассчитать по формуле $E= $\frac{F_л}{e}$ = v B$ Напряжение на концах проводника = $U=El= v Bl$ Движение = ускоренное, поэтому путь, пройденный проводником рассчитывается по формуле $S= \frac{at ^2}{2}$ откуда $t= $\sqrt{д}$ робь: числитель: 2S, знаменатель: a конец дроби$ Следовательно, $U= v Bl=atBl=a $\sqrt{д}$ робь: числитель: 2S, знаменатель: a конец дроби Bl= $\sqrt{аргумента: 2Sa}$ аргумента Bl$ откуда:
$B= \frac{U}{$\sqrt{аргумента: 2Sa}$ аргумента l} = \frac{2В}{$\sqrt{аргумента: 2 \cdot 3м \cdot 5м/с ^2}$ аргумента \cdot 2м} \approx0,18Тл$
Ответ: 0,18 Тл.
$B= \frac{U}{$\sqrt{аргумента: 2Sa}$ аргумента l} = \frac{2В}{$\sqrt{аргумента: 2 \cdot 3м \cdot 5м/с ^2}$ аргумента \cdot 2м} \approx0,18Тл$
Ответ: 0,18 Тл.
Правильный ответ:
0,18 Тл
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (формула, связывающая заряд конденсатора с его емкостью и разностью потенциалов между обкладками и формула для емкости плоского конденсатора);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение«по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ
В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
ИЛИ
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.
ИЛИ
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (формула, связывающая заряд конденсатора с его емкостью и разностью потенциалов между обкладками и формула для емкости плоского конденсатора);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение«по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
ИЛИ
В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
ИЛИ
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.
ИЛИ
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Плоская горизонтальная фигура площадью 0,1 м2, ограниченная проводящим контуром, имеющим сопротивление 5 Ом, находится в однородном магнитном поле. Проекция вектора магнитной индукции на вертикальную ось Оz медленно и = мерно возрастает от некоторого начального значения B1z до конечного значения B2z = 4,7 Тл. За это время по контуру протекает заряд Δq = 0,08 Кл. Найдите B1z.
Пошаговый разбор и решение:
По закону электромагнитной индукции модуль ЭДС индукции в случае однородного поля: $\mathcalE =\left| $\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$ |$ где $\Delta \Phi=\Delta B_zS$ а S – площадь фигуры; $\Delta B_z=B_2z - B_1z$
Закон Ома: $\mathcalE = IR$ где R — сопротивление контура; $I= \frac{\Delta q}{\Delta t}$ — ток в контуре за время Δt изменения магнитного поля.
Выражение для заряда, протекающего по цепи: $\Delta q = I\Delta t= $\frac{S}{R}$ ( B_2z - B_1z )$
$B_1z=B_2z - $\frac{R\Delta q}{S}$ = 4,7 - $\frac{5 \cdot 0,08}{0,1}$ =0,7Тл$
Ответ: B1z = 0,7 Тл.
Закон Ома: $\mathcalE = IR$ где R — сопротивление контура; $I= \frac{\Delta q}{\Delta t}$ — ток в контуре за время Δt изменения магнитного поля.
Выражение для заряда, протекающего по цепи: $\Delta q = I\Delta t= $\frac{S}{R}$ ( B_2z - B_1z )$
$B_1z=B_2z - $\frac{R\Delta q}{S}$ = 4,7 - $\frac{5 \cdot 0,08}{0,1}$ =0,7Тл$
Ответ: B1z = 0,7 Тл.
Правильный ответ:
B1z = 0,7 Тл
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи и получение ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон Фарадея, закон Ома, формула для силы тока);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения физической величины. | 3
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи и получение ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон Фарадея, закон Ома, формула для силы тока);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения физической величины. | 3
Максимальный балл | 3
По прямому горизонтальному проводнику длиной 1 м с площадью поперечного сечения $1,25 \cdot 10 в степени ( - 5 ) м ^2$ подвешенному с помощью двух одинаковых невесомых пружинок жесткостью 100 Н/м, течет ток $I=10А$ (см. рис.).
[рис.]
Вид спереди
[рис.]
Вид сбоку
Какой угол $альфа$ составляют оси пружинок с вертикалью после включения вертикального магнитного поля с индукцией $B = 0,1Тл$ если абсолютное удлинение каждой из пружинок при этом составляет $7,07 \cdot 10 в степени ( - 3 ) м$ ? (Плотность материала проводника $8 \cdot 10 ^3 кг/м ^3$ )
[рис.]
Вид спереди
[рис.]
Вид сбоку
Какой угол $альфа$ составляют оси пружинок с вертикалью после включения вертикального магнитного поля с индукцией $B = 0,1Тл$ если абсолютное удлинение каждой из пружинок при этом составляет $7,07 \cdot 10 в степени ( - 3 ) м$ ? (Плотность материала проводника $8 \cdot 10 ^3 кг/м ^3$ )
Пошаговый разбор и решение:
[рис.] На проводник действуют: сила тяжести mg, силы упругости, равные по закону Гука $F_упр=k\Delta l$ сила Ампера со стороны магнитного поля, равная по модулю $F_A=BIl \sin бета$ где $\sin бета =1$ и направленная по правилу левой руки влево(см. рис.). Условие механического = весия проводника:
$2\vecF_упр + \vecF_A + m \vecg=0$
Проекция на горизонтальную и вертикальную оси приводит к системе уравнений:
$$$\begin{cases} 2k \Delta l \cos альфа = mg \\[6pt] 2k \Delta l \sin альфа = F_А. \end{cases}$$$
Угол α — угол отклонения от вертикальной оси. Поделим второе равенство на первое:
$\text{tg} альфа = \frac{IBL}{mg}$
Масса провода $m=\rho LS$ Таким образом:
$\text{tg} альфа = $\frac{IB}{\rho Sg}$ = $\frac{10 \cdot 0,1}{8 \cdot 10 ^3 \cdot 1,25 \cdot 10 в степени ( - 5 ) \cdot 10}$ = 1$
Тогда угол отклонения от вертикали равен α = 45°.
Ответ: $альфа =45 ^{\circ}$
$2\vecF_упр + \vecF_A + m \vecg=0$
Проекция на горизонтальную и вертикальную оси приводит к системе уравнений:
$$$\begin{cases} 2k \Delta l \cos альфа = mg \\[6pt] 2k \Delta l \sin альфа = F_А. \end{cases}$$$
Угол α — угол отклонения от вертикальной оси. Поделим второе равенство на первое:
$\text{tg} альфа = \frac{IBL}{mg}$
Масса провода $m=\rho LS$ Таким образом:
$\text{tg} альфа = $\frac{IB}{\rho Sg}$ = $\frac{10 \cdot 0,1}{8 \cdot 10 ^3 \cdot 1,25 \cdot 10 в степени ( - 5 ) \cdot 10}$ = 1$
Тогда угол отклонения от вертикали равен α = 45°.
Ответ: $альфа =45 ^{\circ}$
Правильный ответ:
$альфа =45 градусов$
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценки выполнения задания
|
Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (включая единицы измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
|
3
Представленное решение содержит п. 1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.
|
2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
|
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
|
0
Критерии оценки выполнения задания
|
Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (включая единицы измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
|
3
Представленное решение содержит п. 1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.
|
2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
|
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
|
0
[рис.] Три параллельных тонких длинных провода в сечении перпендикулярной им плоскостью находятся в вершинах = стороннего треугольника (см. рис.), и по ним текут в одном направлении одинаковые токи. Во сколько раз изменится по модулю сила Ампера, действующая на единицу длины провода № 1 со стороны проводов № 2 и 3, если направление тока в проводе № 2 изменить на противоположное?
Пошаговый разбор и решение:
1. Обозначим модуль силы, действующей на единицу длины взаимодействующих проводов (1 и 2, 1 и 3), при протекании по ним одинаковых токов через F.
2. Параллельные длинные проводники с однонаправленными токами, как следует из закона Ампера, притягиваются, а направленные в разные стороны — отталкиваются друг от друга.
[рис.]
3. Тогда в первом случае две силы притяжения F, действующие под углом 60º друг к другу, дают в сумме силу, направленную (см. рис.) вниз и равную по модулю $2F \cos 30º = F $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
4. После изменения направления тока № 2 суммарная сила, складывающаяся из двух сил F, составляющих угол 120º друг с другом, будет направлена влево (см. рис.) и равна по модулю F.
5. Таким образом, суммарная сила, действующая на единицу длины провода № 1 со стороны проводов № 2 и 3, уменьшится по модулю в $\sqrt{аргумента: 3} аргумента$ раз.
Ответ: суммарная сила уменьшится по модулю в $\sqrt{аргумента: 3} аргумента$ раз.
2. Параллельные длинные проводники с однонаправленными токами, как следует из закона Ампера, притягиваются, а направленные в разные стороны — отталкиваются друг от друга.
[рис.]
3. Тогда в первом случае две силы притяжения F, действующие под углом 60º друг к другу, дают в сумме силу, направленную (см. рис.) вниз и равную по модулю $2F \cos 30º = F $\sqrt{аргумента: 3}$ аргумента$
4. После изменения направления тока № 2 суммарная сила, складывающаяся из двух сил F, составляющих угол 120º друг с другом, будет направлена влево (см. рис.) и равна по модулю F.
5. Таким образом, суммарная сила, действующая на единицу длины провода № 1 со стороны проводов № 2 и 3, уменьшится по модулю в $\sqrt{аргумента: 3} аргумента$ раз.
Ответ: суммарная сила уменьшится по модулю в $\sqrt{аргумента: 3} аргумента$ раз.
Правильный ответ:
суммарная сила уменьшится по модулю в $корень из: начало аргумента: 3 конец аргумента$ раз
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: взаимодействие параллельных токов, закон Ампера и геометрические соотношения при сложении векторов);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует одна из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В одной из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: взаимодействие параллельных токов, закон Ампера и геометрические соотношения при сложении векторов);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует одна из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В одной из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
[рис.] Стержень с током силой I = 4 А, находящийся в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,2 Тл, движется с ускорением a = 1,9 м/с2 вверх по наклонной плоскости, образующей угол α = 30° с горизонтом (см. рис.). Найдите отношение массы стержня к его длине. Трением пренебречь.
Пошаговый разбор и решение:
[рис.] На стержень действуют сила тяжести mg, сила Ампера $F_A=BIl \sin альфа$ где $\sin альфа =1$ и сила реакции опоры N. По второму закону Ньютона:
$m\veca=m\vecg + \vecF_А + \vecN$
В проекции на ось x получаем:
$ma= - mg \sin альфа + F_А \cos альфа$
Откуда отношение массы стержня к его длине = :
$\frac{m}{L} = $\frac{IB \cos альфа}{a + g \sin альфа}$ = \frac{4 \cdot 0,2 \cdot \cos 30 ^{\circ}}{1,9 + 10 \cdot \sin 30 ^{\circ}} \approx 0,1кг/м$
Ответ: $\frac{m}{L} = $\frac{IB \cos альфа}{a + g \sin альфа}$ \approx 0,1кг/м$
$m\veca=m\vecg + \vecF_А + \vecN$
В проекции на ось x получаем:
$ma= - mg \sin альфа + F_А \cos альфа$
Откуда отношение массы стержня к его длине = :
$\frac{m}{L} = $\frac{IB \cos альфа}{a + g \sin альфа}$ = \frac{4 \cdot 0,2 \cdot \cos 30 ^{\circ}}{1,9 + 10 \cdot \sin 30 ^{\circ}} \approx 0,1кг/м$
Ответ: $\frac{m}{L} = $\frac{IB \cos альфа}{a + g \sin альфа}$ \approx 0,1кг/м$
Правильный ответ:
$дробь: числитель: m, знаменатель: L конец дроби = дробь: числитель: IB косинус альфа , знаменатель: a плюс g синус альфа конец дроби \approx 0,1кг/м$
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
В постоянном однородном магнитном поле с индукцией B = 0,2 Тл находится прямоугольная проволочная рамка, сделанная из проволоки длиной 8 см, по которой пропускают ток силой I = 20 мА. Какое максимальное значение может иметь действующий на эту рамку момент сил Ампера?
Пошаговый разбор и решение:
1. Из закона Ампера следует, что максимальная сила, действующая на прямой проводник с током в магнитном поле, получается, если направление вектора $\vecB$ перпендикулярно направлению тока в проводнике, а его длина максимальна. При этом модуль силы Ампера пропорционален длине проводника.
2. Максимальный момент сил Ампера, действующих на рамку с током, получается, если эти силы перпендикулярны плоскости рамки и расстояние между точками их приложения к сторонам рамки максимально (то есть максимально плечо силы).
3. Из этих рассуждений следует, что максимальному моменту сил Ампера соответствует случай, когда вектор $\vecB$ лежит в плоскости рамки, направлен перпендикулярно одной из сторон рамки и при этом произведение длины одной стороны рамки на длину другой стороны максимально, то есть максимальна площадь рамки. (Можно показать, что на самом деле момент сил Ампера не изменится и при повороте вектора $\vecB$ в плоскости рамки, но для данной задачи это несущественно.)
4. Максимальная площадь прямоугольной рамки достигается, когда рамка представляет собой квадрат, то есть длины ее сторон равны a = b = L/4, где L — длина проволоки. Пусть вектор $\vecB$ перпендикулярен сторонам рамки с длинами a. Тогда две силы Ампера, действующие на эти стороны, равны по модулю F = IaB, а момент этих сил равен M = Fb = IabB. Поэтому максимальный момент сил Ампера, действующих на рамку с током в магнитном поле, равен:
$M=IabB=IBL ^2 /16=16 \cdot 10 в степени ( - 7 )$ Н · м.
Ответ: действующий на рамку момент сил Ампера может иметь максимальное значение $M=IBL ^2 /16=16 \cdot 10 в степени ( - 7 ) Н \cdot м$
2. Максимальный момент сил Ампера, действующих на рамку с током, получается, если эти силы перпендикулярны плоскости рамки и расстояние между точками их приложения к сторонам рамки максимально (то есть максимально плечо силы).
3. Из этих рассуждений следует, что максимальному моменту сил Ампера соответствует случай, когда вектор $\vecB$ лежит в плоскости рамки, направлен перпендикулярно одной из сторон рамки и при этом произведение длины одной стороны рамки на длину другой стороны максимально, то есть максимальна площадь рамки. (Можно показать, что на самом деле момент сил Ампера не изменится и при повороте вектора $\vecB$ в плоскости рамки, но для данной задачи это несущественно.)
4. Максимальная площадь прямоугольной рамки достигается, когда рамка представляет собой квадрат, то есть длины ее сторон равны a = b = L/4, где L — длина проволоки. Пусть вектор $\vecB$ перпендикулярен сторонам рамки с длинами a. Тогда две силы Ампера, действующие на эти стороны, равны по модулю F = IaB, а момент этих сил равен M = Fb = IabB. Поэтому максимальный момент сил Ампера, действующих на рамку с током в магнитном поле, равен:
$M=IabB=IBL ^2 /16=16 \cdot 10 в степени ( - 7 )$ Н · м.
Ответ: действующий на рамку момент сил Ампера может иметь максимальное значение $M=IBL ^2 /16=16 \cdot 10 в степени ( - 7 ) Н \cdot м$
Правильный ответ:
действующий на рамку момент сил Ампера может иметь максимальное значение $M=IBL в квадрате /16=16 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 7 правая круглая скобка Н умножить на м$
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон Ампера для силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, и определение момента силы);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычисле-ниях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон Ампера для силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, и определение момента силы);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычисле-ниях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
[рис.] В вертикальном однородном магнитном поле на горизонтальной поверхности находится проводник массой 60 г и длиной 60 см. Через данный проводник пропускают ток 10 А. При этом проводник начинает скользить = мерно вдоль поверхности, причем коэффициент трения между проводником и поверхностью равен 0,3. Чему равна индукция магнитного поля? Сделайте рисунок с обозначением всех действующих на проводник сил.
Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Проводник движется = мерно, следовательно, = действующая всех сил равна нулю: $\vecF_А + \vecF_тр + m\vecg + \vecN = 0$
Рассмотрим проекцию этого уравнения на вертикальную ось: $N = mg$
Рассмотрим проекцию этого уравнения на горизонтальную ось: $F_тр = F_А$ Сила трения равна $F_тр=\mu N$ Сила Ампера, действующая на проводник с током $F_A=BIl \sin альфа$ где $\sin альфа =1$
Тогда магнитная индукция поля равна:
$B = \frac{\mu mg}{Il}$
Подставим численные значения: $B = $\frac{0,3 \cdot 0,06кг \cdot 10м/с ^2}{10А \cdot 0,6м}$ = 0,03Тл$
Ответ: 0,03 Тл.
Рассмотрим проекцию этого уравнения на вертикальную ось: $N = mg$
Рассмотрим проекцию этого уравнения на горизонтальную ось: $F_тр = F_А$ Сила трения равна $F_тр=\mu N$ Сила Ампера, действующая на проводник с током $F_A=BIl \sin альфа$ где $\sin альфа =1$
Тогда магнитная индукция поля равна:
$B = \frac{\mu mg}{Il}$
Подставим численные значения: $B = $\frac{0,3 \cdot 0,06кг \cdot 10м/с ^2}{10А \cdot 0,6м}$ = 0,03Тл$
Ответ: 0,03 Тл.
Правильный ответ:
0,03 Тл
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
[рис.] Квадратная рамка со стороной l = 10 см подключена к источнику постоянного тока серединами своих сторон так, как показано на рисунке. На участке АС течет ток I = 2 А. Сопротивление всех сторон рамки одинаково. В однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен перпендикулярно плоскости рамки, результирующая сила Ампера, действующая на рамку, F = 80 мН. Определите модуль вектора индукции магнитного поля В. Сделайте рисунок с указанием сил Ампера, действующих на все стороны рамки.
Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Сопротивления верхней и нижней частей рамки равны, поэтому ток в них одинаков и равен половине тока на участке AC. Для того чтобы найти направление сил Ампера, воспользуемся правилом левой руки. Изобразим все токи и действующие на рамку силы Ампера, токи изображены черным цветом, силы Ампера — красным (см. рис.).
Силы Ампера, действующие на боковые части рамки, компенсируются. На верхнюю часть рамки действует сила $F_А_1 = BI_1l = B $\frac{I}{2}$ l$ На нижнюю: $F_А_2 = BI_2l = B $\frac{I}{2}$ l$ = действующая всех сил равна сумме этих двух сил Ампера: $F_А = BIl$ откуда $B = $\frac{F_А}{Il}$ = $\frac{80 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Н}{2А \cdot 0,1м}$ = 0,4Тл$
Ответ: 0,4 Тл.
Силы Ампера, действующие на боковые части рамки, компенсируются. На верхнюю часть рамки действует сила $F_А_1 = BI_1l = B $\frac{I}{2}$ l$ На нижнюю: $F_А_2 = BI_2l = B $\frac{I}{2}$ l$ = действующая всех сил равна сумме этих двух сил Ампера: $F_А = BIl$ откуда $B = $\frac{F_А}{Il}$ = $\frac{80 \cdot 10 в степени ( - 3 ) Н}{2А \cdot 0,1м}$ = 0,4Тл$
Ответ: 0,4 Тл.
Правильный ответ:
0,4 Тл
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула для силы Ампера, формула для токов, верно указаны силы на рисунке);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула для силы Ампера, формула для токов, верно указаны силы на рисунке);
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
[рис.] Замкнутый алюминиевый контур NMLK (см. рис.) площадью поперечного сечения проводов 0,2 мм2 находится в магнитном поле индукцией 0,35 Тл, магнитные линии которого направлены параллельно NK вверх. ЭДС источника = 1,4 В. Найти = действующую силу, действующую на контур со стороны магнитного поля, если МL = 0,4 м, KL = 0,3 м. Удельное сопротивление алюминия 2,8 · 10−8 Ом · м.
Пошаговый разбор и решение:
[рис.] 1. При подключении контура к источнику напряжения по его сторонам и диагонали потекут токи I1, I2 и I3 (см. рис.). Проводники KNM, KLM и KM соединены параллельно, следовательно, $I_1=I_3= \frac{\mathcalE}{R_1}$ и $I_2= \frac{\mathcalE}{R_2}$ где $R_1=\rho \cdot \frac{l_1 + l_2}{S}$ и $R_2=\rho \cdot \frac{l}{S}$ $( KM=l= $\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента )$ — сопротивления соответствующих проводников.
2. Со стороны магнитного поля на проводники KL и NM, перпендикулярные индукции магнитного поля, а также на диагональ KM действуют силы Ампера: $F_1=F_3=BI_1l_1$ и $F_2=BI_2l \sin альфа$ где $\sin альфа = \frac{l_1}{l}$ По правилу левой руки силы Ампера параллельны друг другу и направлены к наблюдателю, на проводники KN и ML сила Ампера не действует. Таким образом, результирующая сила $F = 2F_1 + F_2$
3. Выполняя преобразования, получим:
$F_1= \frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho ( l_1 + l_2 )}$ и $F_2= \frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho $\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента}$
В итоге:
$F=2F_1 + F_2=2 $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho ( l_1 + l_2 )}$ + \frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho $\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} = $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho}$ ( $\frac{2}{l_1 + l_2}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} ) =$
$= $\frac{0,35 \cdot 1,4 \cdot 0,3 \cdot 0,2 \cdot 10 в степени ( - 6 )}{2,8 \cdot 10 в степени ( - 8 )}$ ( $\frac{2}{0,4 + 0,3}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 0,4 ^2 + 0,3 ^2}$ аргумента} ) =5,1 Н$ $F=2F_1 + F_2=2 $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho ( l_1 + l_2 )}$ + \frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho $\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} =$
$= $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho}$ ( $\frac{2}{l_1 + l_2}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} ) =$
$= $\frac{0,35 \cdot 1,4 \cdot 0,3 \cdot 0,2 \cdot 10 в степени ( - 6 )}{2,8 \cdot 10 в степени ( - 8 )}$ ( $\frac{2}{0,4 + 0,3}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 0,4 ^2 + 0,3 ^2}$ аргумента} ) =5,1 Н$ $F=2F_1 + F_2=2 $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho ( l_1 + l_2 )}$ + \frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho $\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} =$
$= $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho}$ ( $\frac{2}{l_1 + l_2}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} ) =$
$= $\frac{0,35 \cdot 1,4 \cdot 0,3 \cdot 0,2 \cdot 10 в степени ( - 6 )}{2,8 \cdot 10 в степени ( - 8 )}$ ( $\frac{2}{0,4 + 0,3}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 0,4 ^2 + 0,3 ^2}$ аргумента} ) =$
$=5,1 Н$
Ответ: 5,1 Н.
2. Со стороны магнитного поля на проводники KL и NM, перпендикулярные индукции магнитного поля, а также на диагональ KM действуют силы Ампера: $F_1=F_3=BI_1l_1$ и $F_2=BI_2l \sin альфа$ где $\sin альфа = \frac{l_1}{l}$ По правилу левой руки силы Ампера параллельны друг другу и направлены к наблюдателю, на проводники KN и ML сила Ампера не действует. Таким образом, результирующая сила $F = 2F_1 + F_2$
3. Выполняя преобразования, получим:
$F_1= \frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho ( l_1 + l_2 )}$ и $F_2= \frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho $\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента}$
В итоге:
$F=2F_1 + F_2=2 $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho ( l_1 + l_2 )}$ + \frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho $\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} = $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho}$ ( $\frac{2}{l_1 + l_2}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} ) =$
$= $\frac{0,35 \cdot 1,4 \cdot 0,3 \cdot 0,2 \cdot 10 в степени ( - 6 )}{2,8 \cdot 10 в степени ( - 8 )}$ ( $\frac{2}{0,4 + 0,3}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 0,4 ^2 + 0,3 ^2}$ аргумента} ) =5,1 Н$ $F=2F_1 + F_2=2 $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho ( l_1 + l_2 )}$ + \frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho $\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} =$
$= $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho}$ ( $\frac{2}{l_1 + l_2}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} ) =$
$= $\frac{0,35 \cdot 1,4 \cdot 0,3 \cdot 0,2 \cdot 10 в степени ( - 6 )}{2,8 \cdot 10 в степени ( - 8 )}$ ( $\frac{2}{0,4 + 0,3}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 0,4 ^2 + 0,3 ^2}$ аргумента} ) =5,1 Н$ $F=2F_1 + F_2=2 $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho ( l_1 + l_2 )}$ + \frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho $\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} =$
$= $\frac{B\mathcalE Sl_1}{\rho}$ ( $\frac{2}{l_1 + l_2}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: l_1 ^2 + l_2 ^2}$ аргумента} ) =$
$= $\frac{0,35 \cdot 1,4 \cdot 0,3 \cdot 0,2 \cdot 10 в степени ( - 6 )}{2,8 \cdot 10 в степени ( - 8 )}$ ( $\frac{2}{0,4 + 0,3}$ + \frac{1}{$\sqrt{аргумента: 0,4 ^2 + 0,3 ^2}$ аргумента} ) =$
$=5,1 Н$
Ответ: 5,1 Н.
Правильный ответ:
5,1 Н
Критерии оценивания ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
I. Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон Фарадея).
II. Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов).
III. Проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями).
IV. Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
I. Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: закон Фарадея).
II. Описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов).
III. Проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями).
IV. Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3