07 Электродинамика. Магнетизм - Каталог заданий по ЕГЭ

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 21#106756Максимум баллов за задание: 3

На рисунке изображены две изолированные друг от друга электрические цепи. Первая содержит последовательно соединённые источник тока, реостат, катушку индуктивности и амперметр, а вторая — проволочный моток, к концам которого присоединён гальванометр, изображённый на рисунке справа. Катушка и моток надеты на железный сердечник.

$PIC$

Как будут изменяться показания приборов, если проволочный моток, присоединённый к гальванометру, плавно перемещая вверх, снять с сердечника? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

Показать ответ и решение

1) Во время перемещения катушки индуктивности вверх и снятия ее с сердечника показания амперметра будут оставаться неизменными, а гальванометр будет регистрировать ток в цепи второй катушки. (Примечание: когда катушка будет полностью снята с сердечника, изменение магнитного потока в мотке проволоки прекратится, и сила тока, регистрируемого гальванометром, станет равной нулю. При этом амперметр будет регистрировать постоянную силу тока в цепи катушки индуктивности. Это утверждение для полного ответа не требуется.)
2) При плавном перемещении катушки вверх ее индуктивность будет уменьшаться, что вызовет уменьшение потока вектора магнитной индукции через железный сердечник и небольшую ЭДС индукции $ℰi$ в цепи этой катушки, $ℰi ≪ ℰ$ которой можно пренебречь.
3) Сила тока через амперметр не изменится, поскольку в соответствии с законом Ома для замкнутой цепи она определяется выражением $I = --ℰ-- 1 R + r$ где R – сопротивление подключенной части реостата. Уменьшение потока вектора магнитной индукции через поперечное сечение сердечника вызывает изменение потока вектора индукции магнитного поля в проволочном мотке, соединенном с гальванометром. В соответствии с законом индукции Фарадея, при изменении магнитного потока $Φ = BS ⋅cosα$ через моток проволоки в нем возникает ЭДС индукции $ℰi2 = − ΔΔΦt$ , что вызывает ток через гальванометр.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 22#61885Максимум баллов за задание: 3

Катушка, обладающая индуктивностью L, соединена с источником питания с ЭДС $ℰ$ и двумя одинаковыми резисторами $R$ . Электрическая схема соединения показана на рис 1. В начальный момент ключ в цепи замкнут. В момент времени $t= 0$ ключ размыкают, что приводит к изменениям силы тока, регистрируемым амперметром, как показано на рис. 2.

$PIC$

Основываясь на известных физических законах, объясните, почему при размыкании ключа сила тока плавно уменьшается до некоторого нового значения $I1$ . Определите значение силы тока $I1$ . Внутренним сопротивлением источника тока и катушки пренебречь.

Источники: Досрочная волна 2013

Показать ответ и решение

Для цепи справедлив закон Ома для полной цепи:

ℰ + ℰi I = -R0--, (1)

где $ℰi$ – ЭДС самоиндукции, $R0$ – общее сопротивление цепи, $I$ – сила тока.
ЭДС самоиндукции равно:

ℰi = −L ΔI, Δt

где $ΔI$ – изменение силы тока за время $Δt$ .
ЭДС индукции возникает в контуре только при изменении силы тока и по закону Ленца препятствует изменению силы тока.
До замыкания ключа общее сопротивление равно

-1-= 1-+ 1-⇒ R0 = R. R0 R R 2

как при параллельном соединении резисторов, при этом ЭДС индукции равно нулю, тогда сила тока равна:

I0 = 2ℰ-= 6 А. R

При размыкании ключа сопротивление скачкообразно увеличивается до $R$ , то есть в 2 раза, но сила тока через катушку не может изменяться скачкообразно (возникает препятствующая ЭДС индукции), поэтому сила тока постепенно уменьшается по формуле (1). Со временем ЭДС индукции уменьшается до нуля (катушка становится просто проводом), а сила тока становится постоянной и равной:

ℰ I0 I1 = R-=-2 =3 А.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: объяснено изменение силы тока, определено значение силы тока)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записан закон Ома для полной цепи, записана формула ЭДС индукции, записана формула расчета сопротивления параллельного участка, сказано, как меняется сопротивление при переключении ключа)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 23#32411Максимум баллов за задание: 3

Катушка, обладающая индуктивностью L, соединена с источником питания с ЭДС $ℰ$ и двумя одинаковыми резисторами $R$ . Электрическая схема соединения показана на рис 1. В начальный момент ключ в цепи разомкнут. В момент времени $t= 0$ ключ замыкают, что приводит к изменениям силы тока, регистрируемым амперметром, как показано на рис. 2.

Основываясь на известных физических законах, объясните, почему при замыкании ключа сила тока плавно увеличивается до некоторого нового значения $I1$ . Определите значение силы тока $I1$ . Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

Показать ответ и решение

Для цепи справедлив закон Ома для полной цепи:

ℰ + ℰi I = -R0--, (1)

где $ℰi$ – ЭДС самоиндукции, $R0$ – общее сопротивление цепи, $I$ – сила тока.
ЭДС самоиндукции равно:

ℰi = −L ΔI, Δt

где $ΔI$ – изменение силы тока за время $Δt$ .
ЭДС самоиндукции возникает в контуре только при изменении силы тока и по закону Ленца препятствует изменению силы тока.
До замыкания ключа общее сопротивление равно $R0 =R + R = 2R$ как при последовательном соединении резисторов, при этом ЭДС самоиндукции равно нулю, тогда сила тока равна:

I0 = ℰ-= 3 А. 2R

При замыкании ключа сопротивление скачкообразно уменьшается до $R$ , то есть в 2 раза, но сила тока через катушку не может изменяться скачкообразно (возникает препятствующая ЭДС самоиндукции), поэтому сила тока постепенно увеличивается по формуле (1). Со временем ЭДС самоиндукции уменьшается до нуля, а сила тока становится постоянной и равной:

ℰ I1 = R-= 2I0 = 6 А.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: значение силы тока, п. 4)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: закон Ома для полной цепи, явление самоиндукции)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 24#106760Максимум баллов за задание: 3

Параллельно катушке индуктивности $L$ включена лампочка (см. рис. а). Яркость свечения лампочки прямо пропорциональна напряжению на ней. На рисунке б представлен график зависимости силы тока 1 в катушке от времени $t$ . Сопротивлением катушки пренебречь. Опираясь на законы физики, изобразите график зависимости яркости свечения лампочки от времени.

$PIC$

Показать ответ и решение

При параллельном соединении лампочки и катушки индуктивности на них будет одинаковое напряжение: $UL = Uламп$ .По условию активное сопротивление R катушки пренебрежимо мало. Поэтому согласно закону Ома для участка цепи напряжение на нем стремится к нулю. Следовательно, напряжение на катушке равно ЭДС самоиндукции катушки. ЭДС индукции в катушке имеет следующую формулу: $ℰi = −LΔIL-= − UL Δt$
На интервале времени $0− t0$ сила тока постоянна на катушке постоянна $IL = const → ℰi = 0→ UL = 0$ . Т.е. ЭДС самоиндукции катушки и напряжение на лампочке равны нулю. На этом интервале лампочка не светит.
При $t> t0$ сила тока в катушке изменяется по линейному закону. ЭДС самоиндукции катушки $ΔIL ℰi = −L Δt-= const$ . Напряжение на лампочке равно ЭДС самоиндукции, а значит, постоянно, и яркость свечения лампочки на этом интервале времени также постоянна.

$PIC$

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 25#13256Максимум баллов за задание: 3

Параллельно катушке индуктивности $L$ подключена лампочка (см. рис. а.) Яркость свечения на ней прямо пропорциональна напряжению на ней. На рис. б представлен график зависимости силы тока $I$ в катушке от времени $t$ . Сопротивлением катушки пренебречь. Опираясь на законы физики, изобразите график яркости свечения лампочки от времени.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1. По закону электромагнитной индукции $Δ-Ф- ξi =− Δt$ индукционный ток будет постоянен, так как график изменения силы тока до $t0$ имеет вид линейной зависимости.

2. В момент $t0$ ток в катушке прекращает изменяться, а значит и изменение магнитного потока будет равно нулю , а по закону электромагнитной индукции, индукционный ток прекратит существовать, а значит напряжение на лампочке будет равно нулю.

3. Тогда из пунктов 1 и 2 график будет выглядеть следующим образом.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: правильно изображён график зависимости яркости лампочки от времени)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: указано, что при параллельном соединении элементов цепи напряжения на них одинаковы, формула для расчёта ЭДС самоиндукции катушки)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 26#61882Максимум баллов за задание: 3

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

$PIC$

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

Источники: Демонстрационная волна 2011

Показать ответ и решение

Сопротивление реостата находится по формуле:

ρl R = S,

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

ℰ I = R-+-r,

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

Δ Ф ξi = − Δt-

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

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: изменение показаний приборов, п. 1)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: электромагнитная индукция, закон индукции Фарадея, закон Ома для полной цепи)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 27#106757Максимум баллов за задание: 3

На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен в крайнее верхнее положение и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата вниз. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с $ℰ .$ .

$PIC$

Показать ответ и решение

1) Во время перемещения движка реостата вниз показания амперметра будут плавно увеличиваться, а вольтметр будет регистрировать напряжение на концах вторичной обмотки.
2) При перемещении ползунка вниз сопротивление цепи уменьшается, а сила тока увеличивается по закону Ома для полной цепи: $I = -ℰ--- R+ r$ где R – сопротивление внешней цепи.
Изменение тока, текущего по первичной обмотке трансформатора, вызывает изменение индукции магнитного поля, создаваемого этой обмоткой. Это приводит к изменению магнитного потока $Φ = BS ⋅cosα$ через вторичную обмотку трансформатора. В соответствии с законом индукции Фарадея возникает ЭДС индукции $Δ Φ ℰi = −-Δt$ во вторичной обмотке, а следовательно, возникает напряжение U на ее концах, регистрируемое вольтметром.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 28#61881Максимум баллов за задание: 3

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

$PIC$

Источники: Пробный вариант 2010

Показать ответ и решение

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

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано, как изменяются показания амперметра)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: описано создание магнитного потока, сказано, как изменяется ЭДС индукции и чему равен ток, сказано, к чему приводит изменение тока, записан закон электромагнитной индукции)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 29#91702Максимум баллов за задание: 3

На железном стержне намотаны две катушки изолированного медного провода А и Б. Катушка А подключена к источнику с ЭДС $ξ$ и внутренним сопротивлением $r$ , как показано на рисунке. Катушка Б замкнута на амперметр малого сопротивления. Ползунок реостата передвигают влево. В каком направлении протекает при этом ток через амперметр, подключённый к катушке Б? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

1. При протекании электрического тока по катушке А в пространстве возникает магнитное поле, которое пронизывает сердечник из железа, создавая в нём магнитный поток $Ф1$ . Сердечник с намотанной на него катушкой А образует электромагнит. При этом, исходя из обозначений полюсов источника и правила буравчика, у левого торца катушки А находится северный полюс этого магнита (см. рисунок).

$PIC$

2. При движении ползунка влево число витков реостата, включённых в цепь, уменьшается, следовательно $(R0 = ρ⋅ l) S$ уменьшается сопротивление внешнего участка $R$ цепи источника В, а сила тока в катушке А по закону Ома $ξ I = r+-R-$ — возрастает.
3. Возрастание силы тока в катушке А приводит к возрастанию создаваемого им магнитного потока, который также пронизывает и катушку Б.
4. Возрастание магнитного потока сквозь катушку Б, замкнутую на амперметр, приводит по закону электромагнитной индукции ( $Δ-Ф ξинд =− Δt$ ) к возбуждению в ней индукционного тока, который, по правилу Ленца, возникает такого направления (через амперметр — слева направо), чтобы своим магнитным потоком компенсировать увеличение магнитного потока сквозь катушку Б. Ответ: при перемещении ползунка реостата влево через амперметр протекает ток, направленный вправо.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 30#13255Максимум баллов за задание: 3

На железном стержне намотаны две катушки изолированного медного провода А и Б. Катушка А подключена к источнику с ЭДС $ξ$ и внутренним сопротивлением $r$ , как показано на рисунке. Катушка Б замкнута на амперметр малого сопротивления. Ползунок реостата передвигают вправо. В каком направлении протекает при этом ток через амперметр, подключённый к катушке Б? Ответ обоснуйте, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

$PIC$

Показать ответ и решение

1. При протекании электрического тока по катушке А создается магнитный поток $Φ1$ , при этом сердечник будет образовывать электромагнит, у левого торца катушки А находится северный полюс этого магнита
2. При движении ползунка вправо увеличивается сопротивление реостата $R$ , а значит по закону Ома для полной цепи уменьшается сила тока

I =--ξ-- R + r

3.Уменьшение тока в катушке А приводит к уменьшению магнитного потока, пронизывающего катушку А, который также пронизывает и катушку Б. По закону электромагнитной индукции $ΔΦ ξi = − Δt$ уменьшение магнитного потока приводит к возникновению индукционного тока, который, по правилу Ленца, возникает такого направления (через амперметр — справа налево), чтобы своим магнитным потоком компенсировать уменьшение магнитного потока сквозь катушку Б.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: возникновение индукционного тока в катушке Б и его направление)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: возникновение магнитного поля вокруг проводника с током; зависимость сопротивления проводника от его длины; закон Ома для цепи, содержащей ЭДС; закон электромагнитной индукции; правило Ленца; правильно применяется правило буравчика для определения направления линий магнитной индукции магнитного поля в стержне)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 31#106753Максимум баллов за задание: 3

Непосредственно над неподвижно закреплённой проволочной катушкой вдоль её оси на пружине подвешен полосовой магнит (см. рис.). Куда начнёт двигаться магнит сразу после замыкания ключа? Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы вы использовали для объяснения.

$PIC$

Показать ответ и решение

1) Когда ключ разомкнут, тока в катушке нет, магнит висит неподвижно, и пружина растянута.
2) После замыкания ключа в катушке потечет ток (от плюса к минусу источника напряжения) и индукция магнитного поля катушки (вблизи ее оси) будет направлена вниз (правило буравчика).
3) Катушка с током аналогична полосовому магниту, северный полюс которого в данном случае расположен у ее нижнего торца, а южный — у верхнего. Поскольку одноименные полюса магнитов отталкиваются друг от друга, значит, магнит будет отталкиваться от катушки (подниматься вверх).

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 32#61866Максимум баллов за задание: 3

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

$PIC$

Источники: Основная волна 2014 | Демонстрационная волна 2015

Показать ответ и решение

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

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: указано направление движения магнита)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: определено направление тока через катушку после замыкания ключа и направление индукции магнитного поля вблизи верхнего торца катушки с указанием на используемые правила, проведена аналогия с взаимодействием двух магнитов)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 33#102646Максимум баллов за задание: 3

Многовитковая катушка медного провода подключена к источнику тока через реостат. Вблизи торца катушки на шёлковых нитях подвешено замкнутое медное кольцо с малым сопротивлением. Ось кольца совпадает с осью катушки (см. рисунок). Опишите, как начнёт двигаться кольцо (притянется, оттолкнётся или останется неподвижным относительно катушки), если движок реостата резко сдвинуть вниз в крайнее положение. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Источники: Демидова 2020

Показать ответ и решение

Ток в цепи идет от плюса источника тока к минусу. В ближних к наблюдателю участках витков катушки ток будет идти вниз. Если по катушке течет ток, она создает магнитное поле. По правилу правой руки вектор магнитной индукции катушки с током направлен вправо. Величина магнитного поля пропорциональна силе тока в катушке.
Ток в цепи определяется по закону Ома:

I =-----ℰ-----, Rp +r +R пр

где $Rp$ - сопротивление реостата, r - внутренне сопротивление источника тока, $R пр$ - сопротивление проводов. При смещении движка реостата вниз его сопротивление вырастет, из-за чего ток в цепи уменьшится, следовательно, магнитное поле, создаваемое катушкой, тоже уменьшится.
Через кольцо проходит магнитный поток $Φ = BS ⋅cosα$ . Изза изменения магнитного поля меняется поток через кольцо. При изменении потока, по закону Фарадея, в кольце возникает ЭДС индукции $ℰ = − ΔΦ- i Δt$ . В медном кольце по закону Ома возникает индукционный ток $ℰi Ii = RK$ . При протекании индукционного тока по кольцу возникает индукционное поле $B⃗i$ , которое, по правилу Ленца, будет сонаправлено с внешним магнитным полем, т.к. то уменьшается. Поскольку поля, создаваемые катушкой и кольцом направлены в одну сторону, на ближайших торцах будут разноименные магнитные полюса (у кольца справа северный полюс, а на левом торце катушки - южный полюс). Разноименные полюса притягиваются, поэтому кольцо притянется к катушке.

Ответ: Притянется

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: указано направление движения кольца)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: закон электромагнитной индукции, зкаон Ома, правило Ленца)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 34#13253Максимум баллов за задание: 3

Многовитковая катушка медного провода подключена к источнику тока через реостат. Вблизи торца катушки на шёлковых нитях подвешено замкнутое медное кольцо с малым сопротивлением. Ось кольца совпадает с осью катушки (см. рисунок). Опишите, как начнёт двигаться кольцо (притянется, оттолкнётся или останется неподвижным относительно катушки), если движок реостата резко сдвинуть вверх в крайнее положение. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Источники: Демидова 2020

Показать ответ и решение

При смещении движка реостата вверх его сопротивление уменьшается до нуля, а сила тока в катушке согласно закону Ома для полной цепи увеличивается

ξ I = R-+-r

При этом увеличивается поток вектора магнитной индукции через кольцо. По закону электромагнитной индукции в кольце возникает ЭДС индукции, появляется индукционный ток. В соответствии с правилом Ленца вектор магнитной индукции поля индукционного тока будет направлен против вектора магнитной индукции поля катушки. Взаимодействие токов в кольце и катушке приводит к тому, что кольцо отталкивается от катушки влево — в область, где магнитное поле катушки слабее, чем у торца катушки.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: указано направление движения кольца)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: закон электромагнитной индукции, зкаон Ома, правило Ленца)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 35#17208Максимум баллов за задание: 3

Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединённых, как показано на рисунке. (Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано в верхней части рисунка). Какая из лампочек загорится, если от витка отдалять северный полюс магнита? Ответ объясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали при объяснении.

Источники: Основная волна 2019

Показать ответ и решение

Силовые линии магнита $⃗ B$ ”выходят” из северного полюса и ”входят” в южный, следовательно, вблизи витка силовые линии магнита направлены влево (см. рис.). При отдалении магнита магнитный поток через кольцо будет уменьшаться, по правилу Ленца, в контуре будет создаваться такой индукционный ток $Ii$ , который будет препятствовать изменению магнитного потока через кольцо, следовательно, вектор магнитной индукции индукционного тока $B⃗′$ направлен также влево (см. рис.). По правилу правой руки определяем направление индукционного тока $Ii$ (см. рис.). Так как диод пропускает ток только в одном направлении, то ток будет течь через левую часть цепи и загорится лампа 1.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано какая лампа загорится)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: верно названо физическое явление наблюдаемое в контуре при движении магнита – явление электромагнитной индукции, верно указано направление силовых линий магнитного поля вблизи северного полюса магнита, на основании правила Ленца определено направление индукционного тока в цепи при отдалении полюса магнита от катушки, с учетом односторонней проводимости диода верно указан номер загорающейся лампочки)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 36#106758Максимум баллов за задание: 3

Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединённых, как показано на рисунке. (Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано в верхней части рисунка.) Какая из лампочек загорится, если к витку приближать северный полюс магнита? Ответ объясните, указав, какие явления и закономерности вы использовали при объяснении

$PIC$

Показать ответ и решение

1) Загорится лампочка 2.
2) Магнитное поле от магнита через виток направлено влево (от северного полюса). При приближении магнита к витку магнитный поток сквозь виток $Φ = BS ⋅cosα$ будет увеличиваться, и в витке, по закону Фарадея, возникнет ЭДС индукции $ℰi = − Δ-Φ Δt$ , вызывающее индукционный ток. Согласно правилу Ленца магнитное поле этого тока должно препятствовать движению магнита, поэтому выходящие из витка линии индукции этого поля будут направлены в сторону магнита. Для создания такого поля, по правилу правой руки, индукционный ток в цепи, содержащей виток, должен быть направлен по часовой стрелке (если смотреть слева), а в цепи ламп – от Б к А. Ток такого направления пропускает только диод на участке цепи лампочки 2, она и будет гореть.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 37#84923Максимум баллов за задание: 3

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

$PIC$

Показать ответ и решение

1) Ответ: Рамка повернется по часовой стрелке и встанет перпендикулярно оси магнита так, что контакт «+» окажется внизу.
2) Рассмотрим сечение рамки плоскостью рисунка в условии задачи. В исходном положении в левом звене рамки ток направлен к нам, а в правом – от нас.

$PIC$

На левое звено рамки в соответствии с правилом левой руки действует сила Ампера $⃗ FA1$ , направленная вверх, а на правое звено – сила Ампера $⃗FA2$ , направленная вниз. Эти силы разворачивают рамку на неподвижной оси MO по часовой стрелке (см. рисунок).
3) Рамка устанавливается перпендикулярно оси магнита так, что контакт «+» оказывается внизу. При этом силы Ампера и обеспечивают равновесие рамки на оси MO (см. рисунок).

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: п. 1)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: магнитное поле полосового магнита, действие магнитного поля на проводник с током, определение направления силы Ампера)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 38#17207Максимум баллов за задание: 3

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

$PIC$

Показать ответ и решение

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

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

$PIC$

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

Ответ: рамка встанет вертикально

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: дан ответ на поставленный вопрос)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: верно указано направление силовых линий магнитного поля постоянного магнита в области, где расположена рамка, верно определено направление сил Ампера, действующих на стороны рамки с указанием использованного для определения направления правила левой руки, обосновано, что действующие силы Ампера могут только поворачивать рамку, верно указано направление поворота рамки, обосновано значение угла поворота в $90∘$ с учетом сил сопротивления, действующих со стороны воздуха)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 39#27243Максимум баллов за задание: 3

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

Источники: Основная волна 2011

Показать ответ и решение

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

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

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: описано движение рамки)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: по правилу левой руки определно направление силы Ампера, указано действие трения)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 40#25031Максимум баллов за задание: 3

Прямоугольную рамку из тонкой проволоки поместили в однородное магнитное поле, перпендикулярно линиям магнитной индукции как показано на рисунке. Как будут направлены силы, действующие на рамку со стороны внешнего поля, если увеличить магнитное поле?

Показать ответ и решение

По закону Фарадея индукционный ток в замкнутом контуре возникает в результате изменения магнитного потока через контур. По закону Ленца индукционный ток направлен так, чтобы препятствовать изменению магнитного поля. По условию магнитное поле направлено к нам и увеличивается, значит, возникающее магнитное поле будет направлено от нас. По правилу буравчика (правой руки), ток в контуре будет течь по часовой стрелке.

В однородном магнитном поле на проводник с током действует сила Ампера. Для того чтобы определить направление силы Ампера, нужно воспользоваться правилом левой руки. Внешнее поле направлено на нас, ток течёт по часовой стрелке,

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: показано направление сил на рисунке)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: указан закон Фарадея, закон Ленца, использовано правило правой и левой руки)

Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении	2
имеется один или несколько из следующих недостатков.

В объяснении не указано или не используется одно из физических
явлений, свойств, определений или один из законов (формул),
необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение,
лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим
законом, свойством, явлением, определением и т.п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но в них содержится один логический недочёт.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение
(возможно, неверные), которые не отделены от решения
и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических
явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для
полного верного объяснения

Представлено решение, соответствующее одному из следующих	1
случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение,
но в нём не указаны два явления или физических закона,
необходимых для полного верного объяснения.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные
на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
ИЛИ
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие
к ответу, содержат ошибки.
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы,
закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на
решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным	0
критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл	3