Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 25 № 3024
i

Го­ри­зон­таль­ный про­во­дя­щий стер­жень пря­мо­уголь­но­го се­че­ния по­сту­па­тель­но дви­жет­ся с уско­ре­ни­ем вверх по глад­кой на­клон­ной плос­ко­сти в вер­ти­каль­ном од­но­род­ном маг­нит­ном поле (см. рис.).

По стерж­ню про­те­ка­ет ток I. Угол на­кло­на плос­ко­сти  альфа = 30 гра­ду­сов. От­но­ше­ние массы стерж­ня к его длине  дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: L конец дроби =0,1кг/м. Мо­дуль ин­дук­ции маг­нит­но­го поля B = 0,2Тл. Уско­ре­ние стерж­ня a = 1,9м/с в квад­ра­те . Чему равна сила тока в стерж­не?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  На ри­сун­ке по­ка­за­ны силы, дей­ству­ю­щие на стер­жень с током:

—  сила тя­же­сти m\vecg, на­прав­лен­ная вер­ти­каль­но вниз;

—  сила ре­ак­ции опоры \vecN, на­прав­лен­ная пер­пен­ди­ку­ляр­но к на­клон­ной плос­ко­сти;

—  сила Ам­пе­ра \vecF_А, на­прав­лен­ная го­ри­зон­таль­но впра­во, что вы­те­ка­ет из усло­вия за­да­чи.

2.  Мо­дуль силы Ам­пе­ра F_А=IBL синус бета , где угол между на­прав­ле­ни­ем тока и век­то­ром маг­нит­ной ин­дук­ции  синус бета =1.

3.  Си­сте­му от­сче­та, свя­зан­ную с на­клон­ной плос­ко­стью, счи­та­ем инер­ци­аль­ной. Для ре­ше­ния за­да­чи до­ста­точ­но за­пи­сать вто­рой закон Нью­то­на  \vecN плюс \vecF_A плюс m \vecg=m \veca .

В про­ек­ци­ях на ось х (см. рис.):

ma= минус mg синус альфа плюс IBL ко­си­нус альфа .

От­сю­да на­хо­дим I= дробь: чис­ли­тель: m левая круг­лая скоб­ка a плюс g синус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: LB ко­си­нус альфа конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,1 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 1,9 плюс 10 умно­жить на синус 30 гра­ду­сов пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 0,2 умно­жить на ко­си­нус 30 гра­ду­сов конец дроби \approx 4А.

 

Ответ: I\approx 4А.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оцен­ки вы­пол­не­ния за­да­ния

Баллы

При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

1)  верно за­пи­са­ны фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном ре­ше­нии — вы­ра­же­ние для силы Ам­пе­ра и вто­рой закон Нью­то­на);

2)  про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту, и пред­став­лен ответ (вклю­чая еди­ни­цы из­ме­ре­ния). При этом до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» (с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми).

3

Пред­став­лен­ное ре­ше­ние со­дер­жит п. 1 пол­но­го ре­ше­ния, но и имеет один из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­на ошиб­ка.

 

ИЛИ

Не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и вы­чис­ле­ния ло­ги­че­ски верны, не со­дер­жат оши­бок, но не за­кон­че­ны.

 

ИЛИ

Не пред­став­ле­ны пре­об­ра­зо­ва­ния, при­во­дя­щие к от­ве­ту, но за­пи­сан пра­виль­ный чис­ло­вой ответ или ответ в общем виде.

 

ИЛИ

Ре­ше­ние со­дер­жит ошиб­ку в не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях и не до­ве­де­но до чис­ло­во­го от­ве­та.

2

Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи, и от­ве­та.

 

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния 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 за­да­чи (или 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


Аналоги к заданию № 3024: 3025 Все

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.3.3 Сила Ам­пе­ра, её на­прав­ле­ние и ве­ли­чи­на
Гость 01.06.2012 18:18

а как же ин­дук­ци­он­ный ток? по­че­му мы им пре­не­бре­га­ем?

Алексей

Доб­рый день!

В дан­ной за­да­че ни­че­го не го­во­рит­ся о при­ро­де тока, о том, какое внеш­нее ЭДС по­да­ет­ся на стер­жень. Счи­тай­те, что вме­сте с ЭДС ин­дук­ции они при­во­дят к по­сто­ян­но­му току в стерж­не. А даль­ше все ре­ше­ние, вроде, ра­бо­та­ет.

Гость 28.05.2013 13:32

На мой взгляд не хва­та­ет ука­за­ния в усло­ви­ях за­да­чи об от­сут­ствии тре­ния. При этом в ре­ше­нии есть сила ре­ак­ции опоры N. Сле­до­ва­тель­но, в фор­му­ле не хва­та­ет k*N, где k=0 - коэф. тре­ния.

Алексей

Доб­рый день!

В усло­вии ска­за­но, что плос­кость глад­кая. Это и озна­ча­ет от­сут­ствие тре­ния.