Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 29998
i

В ниж­ней по­ло­ви­не не­за­ря­жен­но­го ме­тал­ли­че­ско­го шара рас­по­ла­га­ет­ся круп­ная ша­ро­об­раз­ная по­лость, за­пол­нен­ная воз­ду­хом. Шар на­хо­дит­ся в воз­ду­хе вдали от дру­гих пред­ме­тов. В центр по­ло­сти по­ме­щен по­ло­жи­тель­ный то­чеч­ный заряд q > 0 (см. ри­су­нок). На­ри­суй­те кар­ти­ну линий на­пря­жен­но­сти элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля внут­ри по­ло­сти, внут­ри про­вод­ни­ка и сна­ру­жи шара. Если поле от­сут­ству­ет, на­пи­ши­те в дан­ной об­ла­сти:  \vecE = 0. Если поле от­лич­но от нуля, на­ри­суй­те кар­ти­ну поля в дан­ной об­ла­сти, ис­поль­зуя во­семь линий на­пря­жен­но­сти. Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  При­ве­ден схе­ма­ти­че­ский ри­су­нок кар­ти­ны линий на­пря­жен­но­сти: внут­ри по­ло­сти  — се­мей­ство пря­мых лучей, ис­хо­дя­щих из за­ря­да и при­хо­дя­щих на по­верх­ность по­ло­сти по нор­ма­ли; сна­ру­жи шара  — се­мей­ство пря­мых лучей, по нор­ма­ли к ней и ухо­дя­щих в бес­ко­неч­ность.

2.  Внут­ри про­вод­ни­ка  — элек­тро­ста­ти­че­ское поле \vecE=0.

3.  Заряд q по­ме­щен в центр ша­ро­об­раз­ной по­ло­сти, по­это­му его элек­тро­ста­ти­че­ское поле в по­ло­сти об­ла­да­ет цен­траль­ной сим­мет­ри­ей и вы­гля­дит как поле уеди­нен­но­го то­чеч­но­го за­ря­да q боль­ше 0, на­хо­дя­ще­го­ся в цен­тре по­ло­сти. Линии на­пря­жен­но­сти этого поля под­хо­дят по нор­ма­ли к по­верх­но­сти по­ло­сти, где рав­но­мер­но рас­пре­де­лен от­ри­ца­тель­ный ин­ду­ци­ро­ван­ный заряд  минус q мень­ше 0.

4.  На на­руж­ной по­верх­но­сти шара на­хо­дит­ся (в силу ней­траль­но­сти шара в целом) по­ло­жи­тель­ный заряд q боль­ше 0. По­сколь­ку внут­ри про­вод­ни­ка \vecE=0, а сна­ру­жи окру­жа­ю­щие пред­ме­ты рас­по­ло­же­ны да­ле­ко от шара, этот заряд рас­пре­де­лен по по­верх­но­сти шара рав­но­мер­но. Его поле вне шара вы­гля­дит как поле уеди­нен­но­го то­чеч­но­го за­ря­да q > 0, рас­по­ло­жен­но­го в цен­тре шара. Линии на­пря­жен­но­сти от­хо­дят от шара по нор­ма­ли к его по­верх­но­сти.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы

При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее пра­виль­ный ответ (в дан­ном слу­чае: при­ве­ден схе­ма­ти­че­ский ри­су­нок линий на­пря­жен­но­сти поля в по­ло­сти и сна­ру­жи шара, п. 1), и пол­ное вер­ное объ­яс­не­ние (в дан­ном слу­чае: п. 2, 3) с ука­за­ни­ем на­блю­да­е­мых яв­ле­ний и за­ко­нов (в дан­ном слу­чае: от­сут­ствие элек­три­че­ско­го поля внут­ри про­вод­ни­ка, поле уеди­нен­но­го то­чеч­но­го за­ря­да).

3

Дан пра­виль­ный ответ и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в ре­ше­нии име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

В объ­яс­не­нии не ука­за­но или не ис­поль­зу­ет­ся одно из фи­зи­че­ских яв­ле­ний, свойств, опре­де­ле­ний или один из за­ко­нов (фор­мул), не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния. (Утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве объ­яс­не­ния, не под­креп­ле­но со­от­вет­ству­ю­щим за­ко­ном, свой­ством, яв­ле­ни­ем, опре­де­ле­ни­ем и т. п.)

И (ИЛИ)

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но в них со­дер­жит­ся один ло­ги­че­ский не­до­чет.

И (ИЛИ)

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

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ет­ся не­точ­ность в ука­за­нии на одно из фи­зи­че­ских яв­ле­ний, свойств, опре­де­ле­ний, за­ко­нов (фор­мул), не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния.

2

Пред­став­ле­но ре­ше­ние, со­от­вет­ству­ю­щее од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Дан пра­виль­ный ответ на во­прос за­да­ния, и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в нем не ука­за­ны два яв­ле­ния или фи­зи­че­ских за­ко­на, не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния.

(ИЛИ)

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, на­прав­лен­ные на по­лу­че­ние от­ве­та на во­прос за­да­ния, не до­ве­де­ны до конца.

(ИЛИ)

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к от­ве­ту, со­дер­жат ошиб­ки.

(ИЛИ)

Ука­за­ны не все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ют­ся вер­ные рас­суж­де­ния, 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 № 29998: 24606 Все

Источник: Де­мон­стра­ци­он­ная вер­сия ЕГЭ—2023 по фи­зи­ке
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.4 На­пряжённость элек­три­че­ско­го поля