Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 38747
i

На ри­сун­ке изоб­ра­же­на схема элек­три­че­ской цепи, со­сто­я­щей из двух оди­на­ко­вых иде­аль­ных ис­точ­ни­ков тока с ЭДС  \mathcalE , лампы со­про­тив­ле­ни­ем R, диода, ключа К и двух оди­на­ко­вых ре­зи­сто­ров со­про­тив­ле­ни­ем R. Опи­ра­ясь на за­ко­ны элек­тро­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, что про­изой­дет с яр­ко­стью лампы, если пе­ре­ве­сти ключ К из по­ло­же­ния 1 в по­ло­же­ние 2. Во сколь­ко раз от­ли­ча­ют­ся мощ­но­сти, вы­де­ля­ю­щи­е­ся в цепи при раз­ных по­ло­же­ни­ях ключа К?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При пер­вом по­ло­же­нии ключа в цепи на­хо­дит­ся ниж­ний ис­точ­ник тока, по­это­му ток про­хо­дит про­тив ча­со­вой стрел­ки при об­хо­де кон­ту­ра. В этом слу­чай через диод идет пря­мой ток, по­это­му со­про­тив­ле­ние диода пре­не­бре­жи­тель­но мало. На участ­ке цепи, со­дер­жа­щем диод на­пря­же­ние равно 0. На участ­ке цепи, со­дер­жа­щем лампу и рео­стат, под­клю­чен­ным па­рал­лель­но диоду на­пря­же­ние также равно 0. По­это­му ток через лампу и рео­стат не идет, лампа не горит. Таким об­ра­зом, имеем эк­ви­ва­лент­ную схему, со­сто­я­щую из ис­точ­ни­ка тока и ре­зи­сто­ра R. Мощ­ность тока, вы­де­ля­ю­ща­я­ся в цепи, P_1= дробь: чис­ли­тель: \mathcalE в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: R конец дроби .

При пе­ре­во­де ключа в по­ло­же­ние 2 ток будет идти через верх­ний ис­точ­ник, а на­прав­ле­ние тока по ча­со­вой стрел­ке при об­хо­де кон­ту­ра. Для диода это на­прав­ле­ние об­рат­ное, по­это­му диод об­ла­да­ет очень боль­шим со­про­тив­ле­ни­ем, через него ток не идет.

Таким об­ра­зом, имеем эк­ви­ва­лент­ную схему, со­сто­я­щую из ис­точ­ни­ка тока и со­еди­нен­ных по­сле­до­ва­тель­но двух ре­зи­сто­ров и лампы. Тогда лампа будет го­реть ярче. При по­сле­до­ва­тель­ном со­еди­не­нии общее со­про­тив­ле­ние цепи равно R_общ=3R, мощ­ность тока, вы­де­ля­ю­ща­я­ся в цепи

P_2= дробь: чис­ли­тель: \mathcalE в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: R_общ конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \mathcalE в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 3R конец дроби .

Сле­до­ва­тель­но, мощ­ность тока умень­шит­ся в 3 раза.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее пра­виль­ный ответ (в дан­ном слу­чае ука­за­но на­прав­ле­ние дви­же­ния маг­ни­та) и ис­чер­пы­ва­ю­щие вер­ные рас­суж­де­ния с пря­мым ука­за­ни­ем на­блю­да­е­мых яв­ле­ний и за­ко­нов (в дан­ном слу­чае опре­де­ле­но на­прав­ле­ние тока через ка­туш­ку после за­мы­ка­ния ключа и на­прав­ле­ние ин­дук­ции маг­нит­но­го поля вб­ли­зи верх­не­го торца ка­туш­ки с ука­за­ни­ем на ис­поль­зу­е­мые пра­ви­ла, про­ве­де­на ана­ло­гия с вза­и­мо­дей­стви­ем двух маг­ни­тов).3
Дан пра­виль­ный ответ и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в ре­ше­нии име­ют­ся 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 тому по­доб­ное.)

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 (не за­черк­ну­ты; не за­клю­че­ны в скоб­ки, рамку и тому по­доб­ное).

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 № 29060: 38747 38823 Все

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 13.06.2024. Ос­нов­ная волна, ре­зерв­ный день. Даль­ний Во­сток
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.2.9 Мощ­ность элек­три­че­ско­го тока. Мощ­ность ис­точ­ни­ка тока. Теп­ло­вая мощ­ность, вы­де­ля­е­мая на ре­зи­сто­ре