Расскажи друзьям!

Физика 2012 - Ответы

 

 

За правильный ответ на каждое задание с выбором ответа ставится по 1 баллу.

Если указаны два и более ответов (в том числе правильный), неверный ответ или ответ отсутствует – 0 баллов.

 

№ задания

Ответ

№ задания

Ответ

А1

2

А14

1

А2

1

А15

2

А3

4

А16

1

А4

1

А17

4

А5

2

А18

2

А6

2

А19

3

А7

4

А20

2

А8

4

А21

3

А9

1

А22

2

А10

3

А23

2

А11

4

А24

4

А12

2

А25

4

А13

1

 

 

 

 

Задания с кратким ответом

Задание с кратким ответом считается выполненным верно, если в заданиях В1–В4 правильно указана последовательность цифр.

За полный правильный ответ на каждое задание ставится по 2 балла; если допущена одна ошибка – 1 балл; за неверный ответ (более одной ошибки) или его отсутствие – 0 баллов.

 

№ задания

Ответ

В1

112

В2

213

В3

21

В4

21

С1

 

 

Возможное решение

1. Индукционный ток в кольце вызван ЭДС индукции, возникающей при пересечении проводником линий магнитного поля.

По закону индукции Фарадея  ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока Ф, т.е. количеству линий, пересекаемых кольцом в секунду. Она тем выше, чем больше скорость движения магнита.

Сила тока I, в соответствии с законом Ома для замкнутой цепи, пропорциональна ЭДС индукции ε: I = ε/R.

2. В момент времени t1 к кольцу приближается магнит, и магнитный поток увеличивается. В момент t2 магнит удаляется, и магнитный поток уменьшается. Следовательно, ток имеет различные направления.

Примечание для экспертов.

В начальный момент магнит находится далеко от кольца, поэтому линии поля  практически не пересекают проводник. По мере приближения к кольцу поле растёт, и его линии начинают пересекать проводник, вызывая ЭДС индукции. Скорость магнита также растёт с течением времени, поэтому ЭДС быстро возрастает по мере приближения северного полюса магнита к плоскости кольца, поскольку густота линий увеличивается, т.е. растёт магнитный поток Ф, что приводит к росту модуля ЭДС и модуля силы тока. Когда полюс магнита, пройдя через плоскость кольца, начинает удаляться от проводника, то количество пересекаемых линий уменьшается. Поэтому, несмотря на возрастание скорости, модуль ЭДС падает. В тот момент, когда через плоскость кольца проходит середина магнита, линии поля перпендикулярны плоскости. Проводник в этот момент «скользит» по линиям поля, не пересекая их. Поток вектора магнитной индукции в этот момент достигает максимального значения. При этом сила тока обращается в нуль.

При дальнейшем движении магнита поток начинает уменьшаться, а линии оказываются вновь направлены под углом к плоскости кольца и пересекаются им при движении. Это приводит к возникновению ЭДС, направление которой изменяется на противоположное, поскольку количество линий, оказавшихся внутри контура, уменьшается, а значит, поток поля теперь не увеличивается, а уменьшается. Соответственно, возникает индукционный ток, направленный в противоположную сторону, увеличивающийся по мере приближения южного полюса к плоскости кольца. Поскольку скорость магнита теперь гораздо больше, чем при прохождении северного полюса, ЭДС значительно больше, а значит, и модуль силы тока оказывается больше, чем в начале движения. Пройдя максимум, поле магнита начинает уменьшаться по мере удаления южного полюса от плоскости кольца, что приводит к уменьшению силы тока до нуля тогда, когда магнит оказывается на большом расстоянии от кольца.

Критерии оценки выполнения задания

Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае п. 2) и исчерпывающие верные рассуждения с указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае свободное падение магнита, явление электромагнитной индукции и его описание на основе закона индукции Фарадея, а также закон Ома для полной цепи)

3


 

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, и дано правильное объяснение, но содержится один из следующих недостатков.

В представленных записях содержатся лишь общие рассуждения без привязки к конкретной ситуации задачи.

ИЛИ

Рассуждения, приводящие к ответу, представлены не в полном объеме, или в них содержатся логический недочет

2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Указаны не все необходимые явления и физические законы, даже если дан правильный ответ на вопрос задания.

ИЛИ

Указаны все необходимые явления и физические законы, но в некоторых из них допущена ошибка, даже если дан правильный ответ на вопрос задания.

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 верному ответу, содержат ошибки

1

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным  критериям  выставления оценок в 1, 2, 3 балла

0

 

C2

1. Если масса m достаточно велика, но грузы ещё покоятся, то сила трения покоя, действующая на груз массой M, направлена вниз вдоль наклонной плоскости (см. рисунок).

37
2. Будем считать систему отсчета, связанную с наклонной плоскостью, инерциальной. Запишем второй закон Ньютона для каждого из покоящихся тел в проекциях на оси введенной системы координат:

38

C3

Согласно первому началу термодинамики количество теплоты, необходимое для плавления льда, DQ1 = lm, где l – удельная теплота плавления льда. DQ2 – подведённое джоулево тепло: DQ2 = ηPt. В соответствии с заданными условиями DQ1 = 66 кДж и DQ2 = 84 кДж, а значит, DQ1 < DQ2, и поставленная задача выполнима.

C4

39