Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 25 № 6434
i

Два плос­ких кон­ден­са­то­ра ем­ко­стью С и 2С со­еди­ни­ли па­рал­лель­но и за­ря­ди­ли до на­пря­же­ния U. Затем ключ К разо­мкну­ли, от­клю­чив кон­ден­са­то­ры от ис­точ­ни­ка (см. рис.). Про­стран­ство между их об­клад­ка­ми за­пол­не­но жид­ким ди­элек­три­ком с ди­элек­три­че­ской про­ни­ца­е­мо­стью ε. Какой будет раз­ность по­тен­ци­а­лов между об­клад­ка­ми, если из ле­во­го кон­ден­са­то­ра ди­элек­трик вы­те­чет?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Заряд на кон­ден­са­то­рах равен q=C_общU, при па­рал­лель­ном со­еди­не­нии кон­ден­са­то­ров их общая ем­кость равна С_общ=C плюс 2C=3C.

q=3CU, левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

где 3С  — сум­мар­ная ем­кость кон­ден­са­то­ров, когда оба они за­пол­не­ны жид­ким ди­элек­три­ком. После вы­те­ка­ния ди­элек­три­ка из ле­во­го кон­ден­са­то­ра сум­мар­ный заряд оста­нет­ся преж­ним. Ем­кость плос­ко­го кон­ден­са­то­ра равна C= дробь: чис­ли­тель: эп­си­лон эп­си­лон _0S, зна­ме­на­тель: d конец дроби , по­это­му ем­кость ле­во­го кон­ден­са­то­ра ста­нет рав­ной  дробь: чис­ли­тель: C, зна­ме­на­тель: эп­си­лон конец дроби , а сум­мар­ная ем­кость ста­нет равна (С/ε + 2С), а на­пря­же­ние будет равно U1, так что:

q= левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: C, зна­ме­на­тель: \varepsilon конец дроби плюс 2C пра­вая круг­лая скоб­ка U_1. левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка

Решая си­сте­му урав­не­ний (1) и (2), по­лу­чим ответ:

U_1= дробь: чис­ли­тель: 3\varepsilon, зна­ме­на­тель: 1 плюс 2\varepsilon конец дроби U.

Ответ: U_1= дробь: чис­ли­тель: 3\varepsilon, зна­ме­на­тель: 1 плюс 2\varepsilon конец дроби U.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I)  за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (фор­му­ла, свя­зы­ва­ю­щая заряд кон­ден­са­то­ра с его ем­ко­стью и раз­но­стью по­тен­ци­а­лов между об­клад­ка­ми и фор­му­ла для ем­ко­сти плос­ко­го кон­ден­са­то­ра);

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 балл3

Аналоги к заданию № 6434: 6469 Все

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 08.05.2014. До­сроч­ная волна, ре­зерв­ный день. Ва­ри­ант 201
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.10 Па­рал­лель­ное и по­сле­до­ва­тель­ное со­еди­не­ние кон­ден­са­то­ров.