Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д21 C1 № 42824
i

Три па­рал­лель­ных длин­ных про­во­да на­тя­ну­ты го­ри­зон­таль­но между опо­ра­ми линии элек­тро­пе­ре­да­чи. Про­во­да «1» и «2» на­хо­дят­ся в одной го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти, причём рас­сто­я­ние между ними равно a. Про­вод «3» рас­по­ло­жен над ними, при этом рас­сто­я­ние от про­во­да «3» до каж­до­го из про­во­дов «1» и «2» равно a дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби (см. рис. а и б).

Ри­су­нок а)

Ри­су­нок б)

В про­во­дах «1» и «2» текут по­сто­ян­ные элек­три­че­ские токи силой I в про­ти­во­по­лож­ных на­прав­ле­ни­ях, а в про­во­де «3» течёт по­сто­ян­ный ток силой 2I в на­прав­ле­нии, сов­па­да­ю­щем с на­прав­ле­ни­ем тока в про­во­де «2». Опре­де­ли­те на­прав­ле­ние ре­зуль­ти­ру­ю­щей силы Ам­пе­ра, дей­ству­ю­щей на про­вод «3» со сто­ро­ны про­во­дов «1» и «2». Сде­лай­те ри­су­нок, изоб­ра­зив на нём вб­ли­зи про­во­да «3» век­то­ры маг­нит­ной ин­дук­ции маг­нит­ных полей, со­здан­ных про­во­да­ми «1» и «2», век­тор маг­нит­ной ин­дук­ции ре­зуль­ти­ру­ю­ще­го маг­нит­но­го поля и ис­ко­мый век­тор силы Ам­пе­ра. Ответ по­яс­ни­те, опи­ра­ясь на за­ко­ны элек­тро­ди­на­ми­ки.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

На про­вод «3» со сто­ро­ны про­во­дов «1» и «2» дей­ству­ет ре­зуль­ти­ру­ю­щая сила, на­прав­лен­ная впра­во (см. рис.).

1)  1) Во­круг пря­мых про­вод­ни­ков «1» и «2» воз­ни­ка­ет маг­нит­ное поле. Линии ин­дук­ции маг­нит­но­го поля, со­зда­ва­е­мо­го каж­дым про­во­дом, яв­ля­ют­ся окруж­но­стя­ми, цен­тры ко­то­рых лежат на этом про­во­де. На­прав­ле­ние линий ин­дук­ции маг­нит­но­го поля опре­де­ля­ет­ся пра­ви­лом бу­рав­чи­ка (см. ри­су­нок).

2)  Век­тор маг­нит­ной ин­дук­ции ре­зуль­ти­ру­ю­ще­го маг­нит­но­го поля в об­ла­сти про­вод­ни­ка «3» опре­де­ля­ет­ся при по­мо­щи прин­ци­па су­пер­по­зи­ции маг­нит­ных полей: \vecB_12=\vecB_1 плюс \vecB_2, где \vecB_1 и \vecB_2  — век­то­ры ин­дук­ции маг­нит­ных полей, со­здан­ных про­во­да­ми «1» и «2».

3)  По­сколь­ку про­вод «3» на­хо­дит­ся на оди­на­ко­вом рас­сто­я­нии a дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби от каж­до­го из про­во­дов «1» и «2», и по про­вод­ни­кам про­те­ка­ют токи оди­на­ко­вой силы, то |\vecB_1| =|\vecB_2|. Из гео­мет­ри­че­ских со­об­ра­же­ний сле­ду­ет, что угол между век­то­ра­ми \vecB_1 и \vecB_2 пря­мой (см. ри­су­нок). Сле­до­ва­тель­но, век­тор маг­нит­ной ин­дук­ции \vecB_12 на­прав­лен вер­ти­каль­но вверх.

4)  Со сто­ро­ны ре­зуль­ти­ру­ю­ще­го маг­нит­но­го поля на про­вод­ник «3» с током дей­ству­ет сила Ам­пе­ра \vecF_A, на­прав­ле­ние ко­то­рой опре­де­ля­ет­ся со­глас­но пра­ви­лу левой руки. Таким об­ра­зом, ре­зуль­ти­ру­ю­щая сила Ам­пе­ра, дей­ству­ю­щая на про­вод «3» со сто­ро­ны про­во­дов «1» и «2», на­прав­ле­на го­ри­зон­таль­но впра­во.

 

Ответ: на про­вод «3» со сто­ро­ны про­во­дов «1» и «2» дей­ству­ет ре­зуль­ти­ру­ю­щая сила Ам­пе­ра, на­прав­лен­ная впра­во.

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

Аналоги к заданию № 42798: 42824 Все

Источник: Стат­Град: Тре­ни­ро­воч­ная ра­бо­та по фи­зи­ке 18.04.2025, ва­ри­ант ФИ2410502
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.3.3 Сила Ам­пе­ра, её на­прав­ле­ние и ве­ли­чи­на