Задание №5

Заочная физическая школа при физическом факультете КемГУ

Задание №5.

Дорогие ребята!

В пятом, последнем задании вам предложены задачи по теме "Электромагнетизм" .  Времени до экзаменов осталось немного, поэтому в этом задании задач только пять, но они непростые. Надеюсь, простые задания вам уже неинтересны. Оформите решение каждой задачи как принято: с указанием, что дано и найти, сделайте рисунок, запишите основные физические законы, нужные для решения задачи, выведите из них ответ. Задачи, как обычно, в основном взяты из Открытого банка заданий ЕГЭ, некоторые скомбинированы, чтобы они перестали быть элементарными.

Решения нужно прислать  не позднее 5 мая.

Задача №1

Учитель поднес отрицательно заряженную палочку к шару электрометра (рис. а), затем другой рукой коснулся шара электрометра, заземлив его (рис. б). Далее он снял руку с шара (убрал заземление), после чего убрал и палочку (рис. в). Объясните поведение стрелки электрометра в каждом случае. Каков по знаку заряд стрелки и шара после завершения опыта?

 

Задача №2

Каждый из четырех одинаковых по величине зарядов, расположенных в вершинах квадрата, создают в точке A электрическое поле, напряженность которого по модулю равна Е (см. рис.). Найти направление и величину вектора напряженности поля в точке А.  

 Задача №3

В цепи, схема которой изображена на рисунке, сопротивление каждого резистора равно 3 Ом. Чему равно полное сопротивление цепи?

 Задача №4

 

В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна 12 В; емкость конденсатора 2 мФ; индуктивность катушки 5 мГн, сопротивление лампы 5 Ом и сопротивление резистора 3 Ом. В начальный момент времени ключ К замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь. Сопротивлением катушки и проводов пренебречь. 

 Задача №5

На проводящих рельсах, проложенных по наклонной плоскости, в однородном вертикальном магнитном поле B находится горизонтальный прямой проводник прямоугольного сечения массой m = 20 г. Плоскость наклонена к горизонту под углом α = 30°. Расстояние между рельсами L = 40 см. Когда рельсы подключены к источнику напряжения, по проводнику протекает постоянный ток I = 11 A. При этом проводник поступательно движется вверх по рельсам равномерно и прямолинейно. Коэффициент трения между проводником и рельсами μ = 0,2. Чему равен модуль индукции магнитного поля В? 

О внимательности и интуиции

Проверяла вчера работы досрочного ЕГЭ по физике. И задачи, и ошибки – старые. Задачи, конечно, не совсем те же,  но очень похожие на задачи ЕГЭ прошлых лет. А вот ошибки повторяются, и причина этих ошибок: невнимательность и отсутствие анализа полученного ответа.

Например, задача о реостате (как всегда, задачи из открытого банка заданий )

Нужно объяснить, почему и как меняются показания приборов.

И всегда есть школьники, которые неправильно определяют изменение сопротивления реостата, при перемещении движка, допустим, вправо.  А ведь это просто: проследите, как идет электрический ток, сначала по проводу, потом по реостату, потом опять по проводу. Если движок смещается, увеличивается ли путь по реостату? Если увеличивается, значит, сопротивление возрастает и наоборот.

В данной схеме два сопротивления подключены параллельно. Формула общего сопротивления сложная, но всё равно, если одно из сопротивлений уменьшается, то уменьшается и общее сопротивление также уменьшается (как принято говорить – общее сопротивление меньше меньшего из включенных параллельно сопротивлений).

Ну, а затем пишем закон Ома для полной цепи. И помним, что напряжение, показываемое вольтметром U=e-Ir=IR.  

В задачах на силу Ампера очень часто делают ошибки при определении направления силы, а направление очень важно при записи проекций на оси. Например,  на рисунке 

Стержень движется вверх по наклонной плоскости в вертикальном магнитном поле. И некоторым очень хочется, чтобы это движение определялось силой Ампера, направленной вдоль плоскости. Но по правилу левой руки (которое в решении обязательно нужно упомянуть) сила Ампера направлена горизонтально! А движение вверх по плоскости организуется ее проекцией на ось вдоль плоскости. И на ту же ось имеет ненулевую проекцию сила тяжести.

И совсем уж расстраивают ошибки в расчетах, когда итоговая формула верна. Например, в задачах на уравнение Эйнштейна, когда свет выбивает из металла электроны. Эти задачи школьники решают правильно чаще других задач.  Но вот расчет сложный, с переводом единиц. И получается, например, в результате скорость вылетевшего электрона 10⁹ м/с. Подумайте, ведь это больше скорости света! Интуитивно понятно, что ошибка. Или длина волны падающего света получается несколько метров! Ошибка, которую можно найти, развивая физическую интуицию и обдумывая ответ. 

Читая материалы сайта http://mathus.ru/ (выложены материалы по базовым курсам физики и математики и для подготовки к олимпиадам), нашла хороший совет: заранее купите хороший инженерный калькулятор и привыкайте на нем считать. Всё-таки на каждом вычислительном устройстве свои приёмы работы (а телефоны на ЕГЭ запрещены). И, именно, заранее, заодно проверите, правильно ли он считает. У моей знакомой был совершенно кошмарный случай: купили калькулятор перед экзаменом, а он бракованный, считал неправильно – лишилась нескольких баллов.

На упомянутом сайте много материалов, но к высказываниям, что подготовиться к ЕГЭ без репетиторов нельзя, относитесь спокойно. Можно, если очень хочется. Критерий простой: решаете задачи из задачников, значит, решите и ЕГЭ. Хотите много баллов, решайте задачи посложнее (для физ-мат классов). И не слушайте людей, которые хотят заработать. А тем, кто не хочет учиться, и репетитор не поможет. Впрочем, это мое, частное, мнение.

Участники ЗФШ: повторяем электромагнетизм! На днях будет выложено задание №5.

Смотрите в этом блоге  страницу Электростатика.

 

Теплеет! Разбираем задачи на тепловые явления.

На странице Задачи о тепловых явлениях  собраны достаточно характерные задачи этой темы, встречающиеся в заданиях ЕГЭ. Фактически, задачи эти взяты из Открытого банка заданий ЕГЭ, некоторые скомбинированы, чтобы они перестали быть элементарными.
Изучая методы решения таких задач можно опять перечитать это сообщение  в блоге.

Еще раз хочется подчеркнуть: не запоминайте решения, а учите теорию и решайте задачи! Я согласна с ректором Высшей Школы Экономики Я.И.  Кузминовым