Прямоугольная плоская электрическая цепь, изображенная на рисунке, содержит резисторы с сопротивлениями
и 
а ее левая часть площадью 
находится однородном магнитном поле с индукцией 
перпендикулярной плоскости цепи. Какой заряд q3 протечет через резистор R3, если выключить магнитное поле?
1. Левую часть цепи пронизывает магнитный поток 
уменьшение которого при выключении магнитного поля вызовет появление в контуре по закону электромагнитной индукции Фарадея ЭДС индукции 
2. По цепи по закону Ома для полной (замкнутой) цепи под действием этой ЭДС потечет индукционный ток 
где общее сопротивление этой замкнутой цепи с учетом резистора R3, присоединенного параллельно резистору R2, согласно правилам расчета сопротивления при таком соединении резисторов, равно:
3. Поскольку падение напряжения на резисторах R2 и R3 одинаково, то по закону Ома для участка цепи 
4. Заряд 
протекающий за малый промежуток времени 
по всей цепи, равен:
5. Отсюда, при полном выключении магнитного поля, получаем: 
и
Ответ: 7,27 мкКл.
| 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: закон электромагнитной индукции Фарадея, законы Ома для полной цепи и для участка цепи, формулы для расчета сопротивления при параллельном и последовательном соединении резисторов и определение силы тока); II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на перемычку; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); IV) проведены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной 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 |
Прямоугольная плоская электрическая цепь, изображенная на рисунке, содержит резисторы с сопротивлениями
и 
а ее левая часть площадью 
находится однородном магнитном поле с индукцией 
перпендикулярной плоскости цепи. Какой заряд q2 протечет через резистор R2, если выключить магнитное поле?
1. Левую часть цепи пронизывает магнитный поток уменьшение которого при выключении магнитного поля вызовет появление в контуре по закону электромагнитной индукции Фарадея ЭДС индукции 
2. По цепи по закону Ома для полной (замкнутой) цепи под действием этой ЭДС потечет индукционный ток где общее сопротивление этой замкнутой цепи с учетом резистора R3, присоединенного параллельно резистору R2, согласно правилам расчета сопротивления при таком соединении резисторов, равно
3. Поскольку падение напряжения на резисторах R2 и R3 одинаково, то по закону Ома для участка цепи
4. Заряд протекающий за малый промежуток времени по всей цепи, равен
5. Отсюда, при полном выключении магнитного поля, получаем: и
Ответ: 4,55 мкКл.
| 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: закон электромагнитной индукции Фарадея, законы Ома для полной цепи и для участка цепи, формулы для расчета сопротивления при параллельном и последовательном соединении резисторов и определение силы тока); II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на перемычку; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); IV) проведены необходимые математические преобразования и расчеты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объеме или отсутствуют. И ( ИЛИ ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты. И ( ИЛИ ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги. И ( ИЛИ ) Отсутствует пункт V, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. ( ИЛИ ) В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной 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 |
Наверх