Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 25 № 27103
i

Элек­тро­по­езд на маг­нит­ной по­душ­ке при­во­дит­ся в дви­же­ние бла­го­да­ря вза­и­мо­дей­ствию маг­нит­но­го поля по­сто­ян­ных маг­ни­тов, вмон­ти­ро­ван­ных в ос­но­ва­ние пути и да­ю­щих вер­ти­каль­ное маг­нит­ное поле с ин­дук­ци­ей B  =  1 Тл, с це­поч­кой го­ри­зон­таль­ных про­вод­ни­ков, ко­то­рые при­креп­ле­ны пер­пен­ди­ку­ляр­но ва­го­нам под дном по­ез­да вб­ли­зи от маг­ни­тов. Длина про­вод­ни­ков l  =  1,5 м, они рас­по­ло­же­ны через каж­дые \Delta L=0,5м (пер­вый  — от­сту­пив 0,25 м от «хво­ста» по­ез­да), длина по­ез­да L  =  100 м, токи I во всех про­вод­ни­ках на­прав­ле­ны оди­на­ко­во. Ско­рость дви­же­ния по­ез­да V  =  240 км/ч, по­лез­ная мощ­ность, раз­ви­ва­е­мая при этом опи­сан­ным выше дви­га­те­лем, P  =  800 кВт. Най­ди­те зна­че­ние силы тока I в про­вод­ни­ках.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  По за­ко­ну Ам­пе­ра на каж­дый из про­вод­ни­ков дей­ству­ет в одном и том же на­прав­ле­нии  — го­ри­зон­таль­но и по ходу по­ез­да  — сила Ам­пе­ра, рав­ная F_1A=B умно­жить на I умно­жить на l.

2.  Всего таких про­вод­ни­ков под дном по­ез­да име­ет­ся N= дробь: чис­ли­тель: L, зна­ме­на­тель: \Delta L конец дроби =200шт.

3.  Сум­мар­ная сила, «тол­ка­ю­щая» поезд, равна, таким об­ра­зом, F_\sum=N умно­жить на B умно­жить на I умно­жить на l.

4.  Мощ­ность, раз­ви­ва­е­мая дви­га­те­лем, равна P=F_\sum умно­жить на V=N умно­жить на B умно­жить на I умно­жить на l умно­жить на V. Ско­рость V=240км/ч =240 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1000, зна­ме­на­тель: 3600 конец дроби \approx 66,7м/с.

5.  От­сю­да на­хо­дим ток в про­вод­ни­ках: I= дробь: чис­ли­тель: P, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка N умно­жить на B умно­жить на l умно­жить на V пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби \approx дробь: чис­ли­тель: 800 умно­жить на 10 в кубе , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 200 умно­жить на 1 умно­жить на 1,5 умно­жить на 66,7 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби \approx 40А.

 

Ответ: сила тока в про­вод­ни­ках I\approx 40А.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы

При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;

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) пред­став­ле­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и расчёты, 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 име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объёме или от­сут­ству­ют.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния и не зачёрк­ну­ты.

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 нём 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 и до­ста­точ­но 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
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: