08 Электродинамика. Магнетизм - Каталог заданий по ЕГЭ

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#94477

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

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

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

$PIC$

2. При увеличении напряженности увеличится электрическая сила, а значит протон начнет отклоняться против силы Лоренца, а траектория будет криволинейной.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#13257

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

$PIC$

Источники: Демидова 2019

Показать ответ и решение

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

$PIC$

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

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: п. 2)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: указаны силы, действующие на заряженную частицу - сила Лоренца и сила со стороны однородного электрического поля, верно обоснованы направления действия этих сил, на основе анализа выражений, определяющих величину каждой из сил, сделан верный вывод о характере изменения траектории)

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 3#61879

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

$PIC$

Показать ответ и решение

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

$PIC$

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

$PIC$

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

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сделан рисунок)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: использовано правило правой руки, сказано как именно располагается магнит, использован принцип суперпозиции)

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 4#22643

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

Источники: Демидова 2021

Показать ответ и решение

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

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

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

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

Таким образом,

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

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано как меняется направление вектора магнитной индукции)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: с использованием правила буравчика (или иным верным способом) определено направление индукции магнитного поля, создаваемого каждым проводником в точке О, сделан правильный вывод о том, что при равенстве токов в проводниках и расстояний от них до точки О, индукции магнитных полей проводников с токами равны по абсолютной величине, с использованием принципа суперпозиции магнитных полей найдено направление вектора индукции результирующего магнитного поля в точке О как при первоначальном направлении токов в проводниках, так и при изменении направления тока в третьем проводнике)

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 5#27747

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

Показать ответ и решение

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

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

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

Отсюда угол между $B2$ и $B3$

σ = φ − β = 90∘− 30∘.

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

Ответ:

Критерии оценки


Критерии 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: картина линий индукции магнитного поля длинного прямого проводника с током, принцип суперпозиции магнитных полей, правило буравчика, сила Ампера, правило 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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#106752

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

$PIC$

Показать ответ и решение

$PIC$

Направления векторов магнитной индукции полей, создаваемых проводниками с током определяется правилом правой руки. Вокруг проводника 2 поле закручивается по часовой стрелки, вокруг проводника 3 - против часовой стрелки. Отметим на рисунке эти векторы в области проводника 1 ( $⃗B$ направлены по касательным к окружностям с центрами в осях проводников). $B2 = B3$ , т.к. в проводниках одинаковая сила тока и расстояние от проводников 2 и 3 до проводника 1 одинаковые. Результирующее поле $⃗Bp$ находим по принципу суперпозиции: $⃗B = B⃗ +B⃗ p 2 3$ , оно будет направлено вверх, т.к. $⃗B 2$ и $B⃗ 3$ симметричны относительно вертикали.
На проводник 1 со стороны поля $B⃗p$ действует сила Ампера, ее направление определяем с помощью правила левой руки - сила Ампера направлена влево.

Ответ: Влево

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#61878

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

$PIC$

Показать ответ и решение

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

$PIC$

То есть проводник будет подниматься на проволочках против часовой стрелки.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано, куда будет двигаться проводник)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: опредено направление протекания тока, сказано, как направлены линии магнитного поля, созданные магнитом, использовано правило левой руки для направления силы Ампера)

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 8#61880

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

$PIC$

Источники: Пробный вариант 2010

Показать ответ и решение

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

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: описано, как изменится положение проводника)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: определено направление силы Ампера по правилу правой руки, сказано из-за каких сил проводник будет в равновесии)

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 9#119226

Квадратная проволочная проводящая рамка ABCD с диагональю AC, изготовленной из той же проволоки, что и сама рамка, расположена во внешнем однородном магнитном поле с индукцией $⃗B$ (см.рисунок; вектор $⃗B$ лежит в плоскости рамки). К точкам А и С подсоединен источник постоянного тока. Опираясь на явления и законы электродинамики, объясните, в какую сторону направлена результирующая сил, действующих со стороны магнитного поля на рамку.

$PIC$

Показать ответ и решение

Ток идет от плюса к минусу, т.е. в рамке ток будет идти от А к С.
Магнитное поле действует на рамку с током силой Ампера: $FA = BIlsinα$ , где $B$ - магнитная иднукция, $I$ - сила тока в проводнике, $l$ - длина проводника, $α$ - угол между направлением тока и направлением вектора магнитной индукции
Рамку можно разбить на пять прямолинейных участов: AB, BC, AC, AD и DC.

$PIC$

На участки AD и BC сила Ампера не действует, т.к. угол между вектором магнитной индукции и направлением тока на этих участках $∘ α = 180 → sin α= 0$
На участках AD и BC сила Ампера по правилу левой руки направлена от наблюдателя и равна $F1 = BIl$ (направление тока перпендикулярно направлению вектора магнитной индукции)
На участке AC сила Ампера по правилу левой руки направлена от наблюдателя, при этом угол между направлением тока и вектором магнитной индукции $∘ √2- α= 135 → sinα = 2$ , поэтому величина силы Ампера составляет $√2- F2 = BIl 2$
В итоге результирующая сила, действующая на рамку направлена от наблюдателя.

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: картина линий индукции магнитного поля длинного прямого проводника с током, принцип суперпозиции магнитных полей, правило буравчика, сила Ампера, правило 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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#61877

На гладком горизонтальном столе лежит кусок гибкого провода с малым сопротивлением, подключённый в точках А и С к цепи из источника тока и ключа К. Система находится в сильном вертикальном однородном магнитном поле $B⃗$ , направленном вниз (см. рисунок – вид сверху). Какую форму примет гибкий провод после замыкания ключа К?
Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

$PIC$

Источники: Досрочная волна 2023 | ЕГКР 2025

Показать ответ и решение

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

$PIC$

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

$PIC$

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано, какую форму примет проводник)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано, в какие стороны на проводник будут действовать силы Ампера, использовано правило правой руки)

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 11#115045

На гладком горизонтальном столе лежит кусок гибкого провода с малым сопротивлением, подключённый в точках А и С к цепи из источника тока и ключа К. Система находится в сильном вертикальном однородном магнитном поле $B⃗$ , направленном вверх (см. рисунок – вид сверху). Какую форму примет гибкий провод после замыкания ключа К?
Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

$PIC$

Источники: ЕГКР 954 Физика 27.03.2025

Показать ответ и решение

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

$PIC$

В итоге проводник примет форму окружности

$PIC$

Дополнительная информация
В итоге проводник примет форму окружности. Физически этот факт можно объяснить следующим образом:
В природе системы стремятся к минимальной потенциальной энергии. Поверхностью, имеющей минимальную потенциальную энергию, является шар. В каждой точке провода сила Ампера действует перпендикулярно направлению тока, как если бы провод начинал скручиваться. Соседние участки провода испытывают одинаковое давление сил Ампера, и провод стремится занять положение, при котором силы равномерно распределены. Наилучший способ равномерного распределения сил — это окружность, поскольку в такой конфигурации каждая точка испытывает одинаковую по величине, но направленную радиально силу Ампера.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#112700

На гладком горизонтальном столе лежит кусок гибкого провода с малым сопротивлением, подключённый в точках А и С к цепи из источника тока и ключа К. Система находится в сильном вертикальном однородном магнитном поле $B⃗$ , направленном вниз (см. рисунок – вид сверху). Какую форму примет гибкий провод после замыкания ключа К?
Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

$PIC$

Источники: ЕГКР 2025

Показать ответ и решение

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

$PIC$

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

$PIC$

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано, какую форму примет проводник)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано, в какие стороны на проводник будут действовать силы Ампера, использовано правило правой руки)

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 13#106754

Мягкая пружина из нескольких крупных витков провода подвешена к потолку. Верхний конец пружины подключается к источнику тока через ключ $K$ , а нижний — с помощью достаточно длинного мягкого провода (см. рис.). В начальный момент ключ замкнут. Как изменится длина пружины через достаточно большое время после размыкания ключа $K$ ? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Тепловыми эффектами пренебречь.

$PIC$

Показать ответ и решение

При замкнутом ключа через проводящую пружину будет идти электрический ток, причем, по правилу правой руки в ближних к наблюдателю участках витков его направление по часовой стрелке (если смотреть сверху). Ток в каждом витке создает магнитное поле, поэтому на него будет действовать сила Ампера со стороны соседних витков. Поскольку токи в витках имеют одинаковое направление, то возникнет притяжение между соседними витками пружины. В этом случае пружина сожмется, ее длина уменьшится, пружина придет в новое равновесное состояние, в котором сила упругости будет уравновешена силой Ампера и силой тяжести.
После размыкания ключа по пружине перестает течь ток, из-за чего сила Ампера, действующая на витки пружины пропадает, и пружина растягивается. Т.е. ее длина увеличивается.

Ответ: Увеличивается

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#17209

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

Показать ответ и решение

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

$PIC$

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

$PIC$

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

Ответ:

Критерии оценки


Критерии 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: взаимное притяжение проводников с сонаправленными токами, сила 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 15#106755

Намагниченный стальной стержень начинает свободное падение с нулевой начальной скоростью из положения, изображённого на рисунке 1. Пролетая сквозь закреплённое проволочное кольцо, стержень создаёт в нём электрический ток, сила которого изменяется со временем так, как показано на рисунке 2.

$PIC$

Почему в моменты времени $t1$ и $t2$ ток в кольце имеет различные направления? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь.

Показать ответ и решение

Магнит создает вокруг себя магнитное поле (оно направлено от северного магнитного полюса к южному).
При движении магнита вниз магнитный поток $Φ= BS ⋅cosα$ через проволочное (проводящее) кольцо меняется за счет изменения величины магнитного поля. При изменении магнитного потока, по закону Фарадея, в кольце возникает ЭДС индукции $ℰi = ΔΦ Δt$ , из-за чего, по закону Ома, возникает индукционный ток в кольце $ℰi Ii = R$ , который создает индукционное магнитное поле $Bi$ .
Направление индукционного тока зависит от изменения магнитного потока:
1) когда магнит подлетает к кольцу, магнитный поток увеличивается, при этом поле от магнита направлено вниз. Тогда, по правилу Ленца, $Bi$ будет направлено вверх, против увеличения магнитного потока. По правилу правой руки, индукционный ток в кольце будет идти против часовой стрелки, если смотреть сверху;
2) после того, когда магнит пролетел кольцо и летит уже от него, магнитный поток уменьшается, при этом поле от магнита направлено вниз. Тогда, по правилу Ленца, $Bi$ будет направлено вниз, против уменьшения магнитного потока. По правилу правой руки, индукционный ток в кольце будет идти по часовой стрелке, если смотреть сверху.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#61884

Намагниченный стальной стержень начинает свободное падение с нулевой начальной скоростью из положения, изображенного на рис. 1. Пролетая сквозь закреплённое кольцо, стержень создаёт в нём электрический ток, сила которого изменяется со временем так, как показано на рис. 2.

$PIC$

Почему в момент времени $t2$ модуль силы тока больше, чем в момент времени $t1$ ? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь

Источники: Демонстрационная волна 2012

Показать ответ и решение

Стержень создает вокруг себя неоднородное магнитное поле, при удалении от центра стрежня поле уменьшается. При движении стержня к кольцу магнитный поток $Φ$ через кольцо будет увеличиваться, достигая максимума в момент, когда кольцо будет на уровне середины стержня, а затем начнет уменьшаться. По закону Фарадея в кольце будет возникать ЭДС индукции, модуль которой равен

| | |ξ|= ||Δ-Ф-||, | Δt |

значит, по кольцу будет течь индукционный ток,

|ξ| 1 ||Δ Ф|| I =-R = R-||Δt-||,

где $R$ – сопротивление кольца.
Пренебрегая влиянием тока в кольцо, можно сказать, что стержень падает равноускоренно с ускорением $g$ , значит, скорость изменения магнитного потока также будет увеличиваться. Момент $t1$ – соответствует входу стержня в кольцо, а момент $t2$ – выходу, так как скорость в момент $t2$ больше, то и больше изменение магнитного потока, значит, больше ЭДС индукции и сила тока.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано, почему один ток больше другого)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: использован закон Фарадея, записан закон Ома, сказано как ЭДС индукции зависит от изменения модуля магнитного потока)

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 17#106761

Резистор $R$ и катушка индуктивности $L$ с железным сердечником подключены к источнику тока, как показано на схеме. Первоначально ключ $K$ замкнут, показания амперметров $A1$ и $A2$ равны, соответственно, $I1 = 1$ А и $I2 = 0,1$ А. Что произойдёт с величиной и направлением тока через резистор после размыкания ключа $K$ ? Ответ поясните, указав, какие явления и законы Вы использовали для объяснения.

$PIC$

Показать ответ и решение

1) При замкнутом ключе катушка и резистор соединены параллельно, токи в них будут иметь одинаковые направления. Исходя из схемы, токи текут от плюса к минусу, то есть справа налево (через резистор и катушку).
2) После размыкания ключа в катушке будет наблюдаться явление самоиндукции, в результате чего в ней возникнет ЭДС самоиндукции $ℰi = − LΔI2 Δt$ , препятствующее мгновенному затуханию тока. Тогда ток через катушку будет иметь прежнее направление.
3) Так как источник тока отключен, а в цепи возникла ЭДС самоиндукции, то резистор будет подключен последовательно с катушкой. В результате ток через резистор изменит направление на противоположное, то есть будет течь слева направо.
4) Сразу после размыкания ключа через резистор будет течь такой же ток, как и через катушку. Следовательно, он станет равным $I2$ , то есть уменьшится от 1 А до 0,1 A.

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#27565

Резистор $R$ и катушка индуктивности $L$ с железным сердечником подключены к источнику тока, как показано на схеме. Первоначально ключ К замкнут, показания амперметров $A1$ и $A2$ равны, соответственно, $I1 = 1,5$ А и $I2 = 0,2$ А. Что произойдёт с величиной и направлением тока через резистор после размыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие явления и законы Вы использовали для объяснения.

Показать ответ и решение

До размыкания ключа ток течёт от ”плюса” к ”минусу”, то есть против часовой стрелки (через резистор ток протекает справа налево). При размыкании ключа в катушке будет наблюдаться явление самоиндукции, которое будет препятствовать изменению магнитного потока катушки, то есть ток в катушке будет уменьшаться медленно, при этом сохранив своё направление, следовательно, ток через резистор изменит направление на противоположное (слева направо) и мгновенно уменьшится до 0,2 А, а затем будет медленно уменьшаться до нуля.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: сказано как меняется направление и величина протекающего тока)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано что будет происходить в цепи после размыкания ключа, указано 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 19#61883

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

$PIC$

Показать ответ и решение

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

Δ Ф ξi = − Δt-

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

I =--ξ--, R + r

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

ξ2 = − Δ-Ф, Δt

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

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: описано, как будут изменяться показания приборов)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записан закон электромагнитной индукции, записан закон Ома для полной цепи, сказано, как меняются показания приборов)

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 20#106756

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: