Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 38953
i

На­маг­ни­чен­ный сталь­ной стер­жень на­чи­на­ет сво­бод­ное па­де­ние с ну­ле­вой на­чаль­ной ско­ро­стью из по­ло­же­ния, изоб­ражённого на ри­сун­ке 1. Про­ле­тая сквозь за­креплённое про­во­лоч­ное коль­цо, стер­жень создаёт в нём элек­три­че­ский ток, сила ко­то­ро­го из­ме­ня­ет­ся со вре­ме­нем так, как по­ка­за­но на ри­сун­ке 2.

Рис. 1

Рис. 2

По­че­му в мо­мент вре­ме­ни t2 мо­дуль силы тока в коль­це боль­ше, чем в мо­мент вре­ме­ни t1? Ответ по­яс­ни­те, ука­зав, какие фи­зи­че­ские яв­ле­ния и за­ко­но­мер­но­сти вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния. Вли­я­ни­ем тока в коль­це на дви­же­ние маг­ни­та пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пер­во­на­чаль­но маг­нит на­хо­дил­ся на до­ста­точ­но боль­шом рас­сто­я­нии от коль­ца, по­это­му маг­нит­ный поток через коль­цо был пре­не­бре­жи­тель­но мал. Ток в коль­це не воз­ни­кал, сила тока I=0. Маг­нит дви­гал­ся под дей­стви­ем силы тя­же­сти с уско­ре­ни­ем сво­бод­но­го па­де­ния.

Стер­жень со­зда­ет во­круг себя не­од­но­род­ное маг­нит­ное поле, при уда­ле­нии от цен­тра стреж­ня поле умень­ша­ет­ся. При дви­же­нии стерж­ня к коль­цу маг­нит­ный поток Ф через коль­цо будет уве­ли­чи­вать­ся, до­сти­гая мак­си­му­ма в мо­мент, когда коль­цо будет на уров­не се­ре­ди­ны стерж­ня, а затем нач­нет умень­шать­ся. По за­ко­ну элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции | \mathcalE _i|=\left| дробь: чис­ли­тель: \Delta \Phi, зна­ме­на­тель: \Delta t конец дроби |, зна­чит, по коль­цу будет течь ин­дук­ци­он­ный ток, рав­ный со­глас­но за­ко­ну Ома для участ­ка цепи I= дробь: чис­ли­тель: \mathcalE _i, зна­ме­на­тель: R конец дроби , где R  — со­про­тив­ле­ние коль­ца.

Пре­не­бре­гая вли­я­ни­ем тока в коль­це на дви­же­ние маг­ни­та, можем счи­тать, что стер­жень па­да­ет рав­но­уско­рен­но с уско­ре­ни­ем g, зна­чит, ско­рость из­ме­не­ния маг­нит­но­го по­то­ка будет уве­ли­чи­вать­ся. Мо­мент вре­ме­ни t1 со­от­вет­ству­ет входу стерж­ня в коль­цо, а мо­мент t2  — вы­хо­ду, так как ско­рость в мо­мент t2 боль­ше, то и боль­ше из­ме­не­ние маг­нит­но­го по­то­ка через коль­цо, а, зна­чит, боль­ше ЭДС ин­дук­ции и сила тока.

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: 3.4.2 Яв­ле­ние элек­тро­маг­нит­ной ин­дук­ции. ЭДС ин­дук­ции
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025