PDF-версии: 
Заряженный железный шарик радиусом r опущен в сосуд с маслом плотностью 
= 900 кг/м3. В масле создали однородное вертикальное электрическое поле напряженностью Е1 = 30 кВ/см, в результате чего шарик оказался в равновесии, будучи взвешенным в масле. Поле какой напряженностью Е2 надо создать в масле в данном сосуде, чтобы шарик того же размера и с таким же зарядом, но изготовленный из латуни плотностью 
= 8500 кг/м3, тоже оказался в равновесии?
Решение. 1. На шарик действуют по вертикали следующие три силы: вниз — сила тяжести Vg,
вверх — выталкивающая сила Архимеда 
и электростатическая сила qE. Здесь — плотность железа, 
— объем шарика.
2. В равновесии сумма этих сил должна равняться нулю:
qE + 
r3g − ж
r3g = 0.
3. Выражая отсюда q (это модуль заряда шарика, так как возможны две ситуации: q > 0, Е > 0, или q < 0, Е < 0), получаем: q = 4
r3(ж − )
4. Для латунного шарика аналогичным образом получаем: q = 4 r3(л − )
5. Деля первое уравнение на второе, находим:
Ответ: E2 ≈ 33 кВ/см
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом: (в данном случае: связь массы и плотности тел, выражения для силы тяжести, силы Архимеда и силы, действующей на заряды в электрическом поле, принцип суперпозиции сил и условие равновесия твердого тела в ИСО); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3 |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют. И ( ИЛИ ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). И ( ИЛИ ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И ( ИЛИ ) Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2 |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
| Максимальный балл | 3 |