Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д23 C23 № 25300
i

На плос­ко­сти в ва­ку­у­ме рас­по­ло­жен пра­виль­ный ше­сти­уголь­ник, в вер­ши­нах ко­то­ро­го на­хо­дят­ся 6 оди­на­ко­вых по ве­ли­чи­не элек­три­че­ских то­чеч­ных за­ря­дов  — три по­ло­жи­тель­ных и три от­ри­ца­тель­ных. Про­ну­ме­ру­ем вер­ши­ны по ча­со­вой стрел­ке, на­чи­ная с какой-⁠то про­из­воль­ной, но­ме­ра­ми 1, 2, 3, 4, 5, 6. Пусть вна­ча­ле в вер­ши­нах с но­ме­ра­ми 1, 2, 3 на­хо­дят­ся по­ло­жи­тель­ные за­ря­ды, а в осталь­ных, с но­ме­ра­ми 4, 5, 6,  — от­ри­ца­тель­ные. Пусть в цен­тре ше­сти­уголь­ни­ка, точке О, один заряд со­зда­ет элек­три­че­ское поле с мо­ду­лем на­пря­жен­но­сти Е0. Обо­зна­чим мо­дуль на­пря­жен­но­сти поля от всех за­ря­дов в той же точке через Е1. Затем за­ря­ды под но­ме­ра­ми 3 и 4 по­ме­ня­ем ме­ста­ми. Обо­зна­чим поле в точке О в этом слу­чае через Е2. Най­ди­те от­но­ше­ние  дробь: чис­ли­тель: E_2, зна­ме­на­тель: E_1 конец дроби .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Изоб­ра­зим си­сте­му за­ря­дов в пер­вом слу­чае (см. рис. 1).

2.  Если на одной пря­мой, про­хо­дя­щей через центр ше­сти­уголь­ни­ка, рас­по­ло­же­ны сим­мет­рич­но два раз­но­имен­ных за­ря­да, то их поля скла­ды­ва­ют­ся и в сумме дают элек­три­че­ское поле в точке О с на­пря­жен­но­стью 2Е0, на­прав­лен­ное вдоль этой пря­мой от по­ло­жи­тель­но­го за­ря­да к от­ри­ца­тель­но­му.

3.  В пер­вом слу­чае име­ет­ся 3 пары таких за­ря­дов (1−4, 2−5 и 3−6), и в точке О скла­ды­ва­ют­ся 3 век­то­ра с мо­ду­ля­ми 2Е0  — один вдоль оси сим­мет­рии си­сте­мы за­ря­дов (линия 2−5), а 2  — от­кло­нен­ные от него впра­во и влево на угол 60°.

4.  По пра­ви­лам сло­же­ния век­то­ров по­лу­ча­ем сум­мар­ный век­тор на­пря­жен­но­сти элек­три­че­ско­го поля в точке О, мо­дуль ко­то­ро­го равен Е1  =  4Е0.

5.  Изоб­ра­зим те­перь си­сте­му за­ря­дов во вто­ром слу­чае (см. рис. 2).

6.  Рас­суж­дая ана­ло­гич­ным об­ра­зом и учи­ты­вая, что поле в точке О от двух сим­мет­рич­но рас­по­ло­жен­ных од­но­имен­ных за­ря­дов равно нулю (а это пары за­ря­дов под но­ме­ра­ми 1 и 4, 3 и 6), по­лу­ча­ем, что элек­три­че­ское поле в точке О со­зда­ет­ся парой раз­но­имен­ных за­ря­дов 2 и 5, и мо­дуль его на­пря­жен­но­сти равен Е2  =  2Е0, а век­тор \vec E_2 на­прав­лен от точки 2 к точке 5.

7.  Окон­ча­тель­но по­лу­ча­ем  дробь: чис­ли­тель: E_2, зна­ме­на­тель: E_1 конец дроби =0,5.

 

Ответ: 0,5.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом: (в дан­ном слу­чае: прин­цип су­пер­по­зи­ции элек­три­че­ских

полей и пра­ви­ла сло­же­ния век­тор­ных ве­ли­чин);

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 балл3

Аналоги к заданию № 25263: 25300 Все

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.4 На­пряжённость элек­три­че­ско­го поля