Тип 25 № 43102 
Электродинамика (расчетная задача высокого уровня). Магнетизм
i
Решение. 
По контуру протекают токи 
и 
как показано на рисунке. Рассмотрим, какие силы действуют на проводники с током со стороны магнитного поля: на участки KN и ML сила Ампера не действует, так как в этих случаях 
На участки NM, KM и KL сила Ампера по правилу левой руки направлена от наблюдателя. Модули этих сил соответственно равны:
Равнодействующая всех сил равна 
Обозначим сопротивления сторон KN и ML как R1, сторон NM и KL как R, стороны KM как R3. Эквивалентная схема подключения имеет вид, показанный на рисунке.
Найдем эти сопротивления: 
Сопротивление верхней и нижней веток при последовательном соединении равно
Учитывая, что при параллельном соединении напряжение на ветвях цепи одинаковы, а внутреннее сопротивление 
то напряжение равно ЭДС источника тока. По закону Ома для участка цепи найдем силу тока через каждую ветвь:
Объединяя формулы, найдем равнодействующую всех приложенных сил:
Ответ: 0,278 Н.
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: формула связи заряда конденсатора с напряжением, закон сохранения заряда, закон Ома для участка цепи и закон сохранения энергии); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений величин, используемых в условии задачи); III) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение«по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3 |
| Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются следующие недостатки. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют. ИЛИ В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). ИЛИ В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца. ИЛИ Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 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 в 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 |
| Максимальный балл | 3 |
Ответ: 0,278 Н.
и площадью поперечного сечения 
изготовлен прямоугольный контур KLMN с диагональю KM (см. рис.). Стороны прямоугольника 
и 
Контур подключен за диагональ KM к источнику постоянного напряжения с ЭДС 
и помещен в однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого параллелен сторонам KN и LM и равен по модулю 0,35 Тл. С какой результирующей силой магнитное поле действует на контур? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на контур. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.