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
(см. рис.). Нарисуйте картину силовых линий электростатического поля внутри полости и снаружи шара. Если поле равно нулю, напишите в данной области: 
Если поле отлично от нуля, нарисуйте картину поля в данной области, используя восемь силовых линий.
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 
Поэтому поле в полости обладает центральной симметрией и выглядит как поле точечного заряда 
находящегося в центре полости. Силовые линии этого поля подходят по нормали к поверхности полости, где равномерно распределен отрицательный индуцированный заряд 
3. На наружной поверхности шара находится (в силу нейтральности шара в целом) положительный заряд 
В силу того, что внутри проводника 
а снаружи окружающие предметы расположены далеко от шара, этот заряд распределен по поверхности шара равномерно. Его поле вне шара выглядит как поле точечного заряда расположенного в центре шара. Силовые линии отходят от шара по нормали к его поверхности.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| 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 | 0 |
| Максимальный балл | 3 |