Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 25 № 27137
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  =  2 м, они рас­по­ло­же­ны через каж­дые \Delta L=0,5м (пер­вый  — от­сту­пив 0,25 м от «хво­ста» по­ез­да), длина по­ез­да L  =  150 м, токи I во всех про­вод­ни­ках на­прав­ле­ны оди­на­ко­во. Ско­рость дви­же­ния по­ез­да  v =300км/ч, по­лез­ная мощ­ность, раз­ви­ва­е­мая при этом опи­сан­ным выше дви­га­те­лем, P  =  1000 кВт. Най­ди­те зна­че­ние силы тока I в про­вод­ни­ках.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По за­ко­ну Ам­пе­ра на каж­дый из про­вод­ни­ков дей­ству­ет в одном и том же на­прав­ле­нии  — го­ри­зон­таль­но и по ходу по­ез­да  — сила Ам­пе­ра, рав­ная F_1A=BIl синус альфа , при­чем  синус альфа =1.

Всего таких про­вод­ни­ков под дном по­ез­да име­ет­ся N= дробь: чис­ли­тель: L, зна­ме­на­тель: \Delta L конец дроби =300шт.

Сум­мар­ная сила, «тол­ка­ю­щая» поезд, равна, таким об­ра­зом, F_\sum=N BIl.

Мощ­ность, раз­ви­ва­е­мая дви­га­те­лем, равна P=F_\sum умно­жить на v . Ско­рость  v =300км/ч =300 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1000, зна­ме­на­тель: 3600 конец дроби \approx 83,3м/с.

От­сю­да на­хо­дим ток в про­вод­ни­ках: I= дробь: чис­ли­тель: P, зна­ме­на­тель: NB v l конец дроби \approx дробь: чис­ли­тель: 1000 умно­жить на 10 в кубе , зна­ме­на­тель: 300 умно­жить на 1 умно­жить на 2 умно­жить на 83,3 конец дроби \approx 20А.

 

Ответ: I\approx 20А.

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 (в дан­ном слу­чае: закон Ам­пе­ра, вы­ра­же­ние для силы Ам­пе­ра и опре­де­ле­ние мощ­но­сти силы);

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 рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV)  пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны.

2
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны пре­об­ра­зо­ва­ния, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи, но име­ет­ся 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 и не за­черк­ну­ты.

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).

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным

кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1 или 2 балла.

0
Мак­си­маль­ный балл2
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: