Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 6431
i

В ниж­ней по­ло­ви­не не­за­ря­жен­но­го ме­тал­ли­че­ско­го шара на­хо­дит­ся круп­ная ша­ро­об­раз­ная по­лость, за­пол­нен­ная воз­ду­хом. Шар на­хо­дит­ся в воз­ду­хе вдали от дру­гих пред­ме­тов. В центр по­ло­сти по­ме­щен по­ло­жи­тель­ный то­чеч­ный заряд q боль­ше 0 (см. рис.). На­ри­суй­те кар­ти­ну си­ло­вых линий элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля внут­ри по­ло­сти и сна­ру­жи шара. Если поле равно нулю, на­пи­ши­те в дан­ной об­ла­сти: \vecE=0. Если поле от­лич­но от нуля, на­ри­суй­те кар­ти­ну поля в дан­ной об­ла­сти, ис­поль­зуя во­семь си­ло­вых линий.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  При­ве­ден схе­ма­ти­че­ский ри­су­нок кар­ти­ны си­ло­вых линий: внут­ри по­ло­сти  — се­мей­ство пря­мых лучей, ис­хо­дя­щих из за­ря­да и при­хо­дя­щих на по­верх­ность по­ло­сти по нор­ма­ли; сна­ру­жи шара  — се­мей­ство пря­мых лучей, ис­хо­дя­щих с по­верх­но­сти шара по нор­ма­ли к ней и ухо­дя­щих на бес­ко­неч­ность.

2.  Внут­ри про­вод­ни­ка  — элек­тро­ста­ти­че­ское поле E=0. По­это­му поле в по­ло­сти об­ла­да­ет цен­траль­ной сим­мет­ри­ей и вы­гля­дит как поле то­чеч­но­го за­ря­да q боль­ше 0, на­хо­дя­ще­го­ся в цен­тре по­ло­сти. Си­ло­вые линии этого поля под­хо­дят по нор­ма­ли к по­верх­но­сти по­ло­сти, где рав­но­мер­но рас­пре­де­лен от­ри­ца­тель­ный ин­ду­ци­ро­ван­ный заряд −q мень­ше 0.

3.  На на­руж­ной по­верх­но­сти шара на­хо­дит­ся (в силу ней­траль­но­сти шара в целом) по­ло­жи­тель­ный заряд q боль­ше 0. В силу того, что внут­ри про­вод­ни­ка \vecE=0, а сна­ру­жи окру­жа­ю­щие пред­ме­ты рас­по­ло­же­ны да­ле­ко от шара, этот заряд рас­пре­де­лен по по­верх­но­сти шара рав­но­мер­но. Его поле вне шара вы­гля­дит как поле то­чеч­но­го за­ря­да q боль­ше 0, рас­по­ло­жен­но­го в цен­тре шара. Си­ло­вые линии от­хо­дят от шара по нор­ма­ли к его по­верх­но­сти.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее пра­виль­ный ответ (в дан­ном слу­чае при­ве­ден схе­ма­ти­че­ский ри­су­нок си­ло­вых линий в по­ло­сти и сна­ру­жи шара, п. 1), и пол­ное вер­ное объ­яс­не­ние (в дан­ном слу­чае  — п. 2–3) с ука­за­ни­ем на­блю­да­е­мых яв­ле­ний и за­ко­нов (в дан­ном слу­чае  — от­сут­ствие элек­три­че­ско­го поля внут­ри про­вод­ни­ка, поле то­чеч­но­го за­ря­да, закон со­хра­не­ния за­ря­да шара).3
Дан пра­виль­ный ответ и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в ре­ше­нии име­ют­ся сле­ду­ю­щие не­до­стат­ки. 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 т. п.)

ИЛИ

Объ­яс­не­ния пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или в них со­дер­жит­ся один ло­ги­че­ский не­до­чет.

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 № 6431: 6466 Все

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 08.05.2014. До­сроч­ная волна, ре­зерв­ный день. Ва­ри­ант 201
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.4 На­пряжённость элек­три­че­ско­го поля
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Скрыть комментарии · Помощь
Виктор Суриц 01.06.2016 20:01

Доб­рый день! Разве дан­ная си­ту­а­ция не сво­дит­ся к си­ту­а­ции полой про­во­дя­щей сферы, внут­ри ко­то­рой на­пряжённость все­гда долж­на быть рав­ной нулю? Так на­зы­ва­е­мая клет­ка Фа­ра­дея!

 

Также ло­ги­че­ски не­по­нят­но, по­че­му по­ло­жи­тель­ные за­ря­ды в объ­яс­не­нии не дви­га­ют­ся к от­ри­ца­тель­ным за­ря­дам по телу про­вод­ни­ка внутрь, раз там есть от­ри­ца­тель­ные за­ря­ды на краях внут­рен­ней по­ло­сти.

Антон

Клет­ка Фа­ра­дея экра­ни­ру­ет толь­ко внеш­нее элек­тро­ста­ти­че­ское поле.

По­ло­жи­тель­ные за­ря­ды по­ло­го шара от­тал­ки­ва­ют­ся за­ря­дом в его по­ло­сти, от­ри­ца­тель­ные — при­тя­ги­ва­ют­ся. Имен­но пе­ре­рас­пре­де­ле­ние за­ря­дов в полом шаре и при­во­дит к такой кар­ти­не элек­три­че­ско­го поля.



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