Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 38949
i

Два плос­ких воз­душ­ных кон­ден­са­то­ра под­клю­че­ны к оди­на­ко­вым ис­точ­ни­кам по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния и оди­на­ко­вым ре­зи­сто­рам, как по­ка­за­но на ри­сун­ках а) и б). Кон­ден­са­то­ры имеют оди­на­ко­вую пло­щадь пла­стин, но раз­ли­ча­ют­ся рас­сто­я­ни­ем между пла­сти­на­ми. В не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни ключи К в обеих схе­мах пе­ре­во­дят из по­ло­же­ния 1 в по­ло­же­ние 2. Опи­ра­ясь на за­ко­ны элек­тро­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, в каком из при­ведённых опы­тов при пе­ре­клю­че­нии ключа ре­зи­стор на­гре­ва­ет­ся силь­нее. Со­про­тив­ле­ни­ем со­еди­ня­ю­щих про­во­дов пре­не­бречь.

а)

б)

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Изоб­ра­жен­ные на схе­мах кон­ден­са­то­ры от­ли­ча­ют­ся элек­тро­ем­ко­стью. По­сколь­ку ем­кость кон­ден­са­то­ра опре­де­ля­ет­ся фор­му­лой C= дробь: чис­ли­тель: эп­си­лон _0S, зна­ме­на­тель: d конец дроби , где S  — пло­щадь пла­стин, d  — рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми, то у вто­ро­го кон­ден­са­то­ра элек­тро­ем­кость боль­ше, чем у пер­во­го C_2 боль­ше C_1. Оба кон­ден­са­то­ра под­клю­че­ны к оди­на­ко­вым ис­точ­ни­ка тока, по­это­му энер­гия элек­три­че­ско­го поля за­ря­жен­но­го кон­ден­са­то­ра W= дробь: чис­ли­тель: CU в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби у вто­ро­го кон­ден­са­то­ра боль­ше W_2 боль­ше W_1.

При пе­ре­во­де ключа из по­ло­же­ния 1 в по­ло­же­ние 2 ре­зи­стор будет от­клю­чен от ис­точ­ни­ка тока, а вся на­коп­лен­ная кон­ден­са­то­ра­ми энер­гия вы­де­лит­ся на ре­зи­сто­ре в виде теп­ло­ты. При от­сут­ствии со­про­тив­ле­ния про­во­дов можно счи­тать, что по­терь энер­гии нет Q  =  W.

По­лу­чен­ная ре­зи­сто­ра­ми теп­ло­та пой­дет на на­гре­ва­ние ре­зи­сто­ров Q=cm\Delta t, име­ю­щих по усло­вию оди­на­ко­вые массы m и удель­ные теп­ло­ем­ко­сти c. Так как Q_2 боль­ше Q_1, то из­ме­не­ние тем­пе­ра­ту­ры \Delta t вто­ро­го ре­зи­сто­ра будет боль­ше, чем у пер­во­го. Таким об­ра­зом, силь­нее на­гре­ет­ся вто­рой ре­зи­стор на схеме б).

 

Ответ: силь­нее на­гре­ет­ся ре­зи­стор на схеме б).

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы

При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее пра­виль­ный ответ и ис­чер­пы­ва­ю­щие вер­ные рас­суж­де­ния с пря­мым ука­за­ни­ем на­блю­да­е­мых яв­ле­ний и за­ко­нов

3

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

В объ­яс­не­нии не ука­за­но или не ис­поль­зо­ва­ны 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 недочёт.

И (ИЛИ)

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

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 нём 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 балла0
Мак­си­маль­ный балл3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.11 Энер­гия за­ря­жен­но­го кон­ден­са­то­ра