Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 25 № 10441
i

На ри­сун­ке при­ве­ден гра­фик за­ви­си­мо­сти мо­ду­ля ин­дук­ции B маг­нит­но­го поля от вре­ме­ни t. В это поле пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям маг­нит­ной ин­дук­ции по­ме­щен про­во­дя­щий пря­мо­уголь­ный кон­тур со­про­тив­ле­ни­ем R  =  50 мОм. Най­ди­те пло­щадь кон­ту­ра, если за все время в кон­ту­ре вы­де­ли­лось 1,5 мДж теп­ло­ты.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции, ЭДС ин­дук­ции, воз­ни­ка­ю­щая в кон­ту­ре, про­пор­ци­о­наль­на ско­ро­сти из­ме­не­ния маг­нит­но­го по­то­ка через кон­тур:

|\mathcalE_и|=\left| дробь: чис­ли­тель: \Delta \Phi , зна­ме­на­тель: \Delta t конец дроби |=\left| дробь: чис­ли­тель: S\Delta B, зна­ме­на­тель: \Delta t конец дроби |.

При про­хож­де­нии ин­дук­ци­он­но­го тока в кон­ту­ре вы­де­ля­ет­ся ко­ли­че­ство теп­ло­ты, рав­ное:

Q= дробь: чис­ли­тель: |\mathcalE_и| в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: R конец дроби \Delta t= дробь: чис­ли­тель: S в квад­ра­те \Delta B в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: R\Delta t конец дроби .

Как видно из ри­сун­ка, на сред­нем участ­ке ве­ли­чи­на ин­дук­ции маг­нит­но­го поля не из­ме­ня­ет­ся, а зна­чит, ин­дук­ци­он­ный ток там не воз­ни­ка­ет.

Тогда за все время в кон­ту­ре вы­де­лит­ся:

Q=Q_1 плюс Q_2= дробь: чис­ли­тель: S в квад­ра­те \Delta B_1 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: R\Delta t_1 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: S в квад­ра­те \Delta B_2 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: R\Delta t_2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: S в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: R конец дроби левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: \Delta B_1 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: \Delta t_1 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: \Delta B_2 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: \Delta t_2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

При­чем не важно в каком на­прав­ле­нии течет ин­дук­ци­он­ный ток, а имеет зна­че­ние толь­ко его дей­ствие.

От­сю­да пло­щадь кон­ту­ра равна:

S= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: QR, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: \Delta B_1 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: \Delta t_1 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: \Delta B_2 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: \Delta t_2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 1, конец ар­гу­мен­та 5 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 0,05, зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 0,5 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 0,5 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец дроби =0,02м в квад­ра­те =200см в квад­ра­те .

Ответ: S=200см в квад­ра­те .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оцен­ки вы­пол­не­ния за­да­ния

Баллы

При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

1)  верно за­пи­са­ны фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;

2)  про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту, и пред­став­лен ответ (вклю­чая еди­ни­цы из­ме­ре­ния). При этом до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» (с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми).

3

Пред­став­лен­ное ре­ше­ние со­дер­жит п. 1 пол­но­го ре­ше­ния, но и имеет один из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­на ошиб­ка.

 

ИЛИ

Не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и вы­чис­ле­ния ло­ги­че­ски верны, не со­дер­жат оши­бок, но не за­кон­че­ны.

 

ИЛИ

Не пред­став­ле­ны пре­об­ра­зо­ва­ния, при­во­дя­щие к от­ве­ту, но за­пи­сан пра­виль­ный чис­ло­вой ответ или ответ в общем виде.

 

ИЛИ

Ре­ше­ние со­дер­жит ошиб­ку в не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях и не до­ве­де­но до чис­ло­во­го от­ве­та.

2

Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи, и от­ве­та.

 

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

 

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния за­да­чи (или утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1

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

0

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 2018. Часть 2 (ДВ)
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.4.3 Закон элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции Фа­ра­дея