Задание №21 ЕГЭ Физика: разбор и критерии
Ответ на это задание — развёрнутое решение. В тренажёре его проверяет ИИ по официальным критериям ФИПИ, а здесь есть эталонное решение из банка.
Условие
В электрической схеме, изображенной на рисунке, при замкнутом ключе К через резистор R протекает ток силой 0,1 А, а через катушку индуктивности L — ток 10 А. Ключ К размыкают. Как изменится (и изменится ли) ток через резистор по модулю и по направлению?
Подсказки — как подойти к решению
- Помни, что ток в катушке не может исчезнуть мгновенно. При размыкании ключа в ней возникает ЭДС самоиндукции; по правилу Ленца определи, в каком направлении катушка поддерживает ток сразу после размыкания.
- Нарисуй цепь после размыкания ключа. Катушка становится источником, и ток по замкнувшемуся контуру идёт через резистор; посмотри, совпадает ли это направление с прежним, и как меняется сила тока со временем.
Решение
При замкнутом ключе ток течет от + а источника к − у:
После размыкания ключа при исчезновении напряжения со стороны источника тока в катушке индуктивности возникает поддерживающая ЭДС самоиндукции (по правилу Ленца) так, что ток исчезает не сразу. Ток в катушке течет в прежнем направлении из этой ЭДС самоиндукции хоть и все время уменьшается по величине. Ток через резистор в этом случае будет протекать уже в противоположном направлении:
Ответ: ток через резистор изменит направление и будет уменьшаться от 10 А до нуля.
Критерии оценивания ФИПИ
| Критерий (до 3 баллов) | Балл |
|---|---|
| Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: газ получает тепло в процессах 1–2 и 2–3) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов. | — |
| 3 Дан правильный ответ и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. 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.) И (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.). И (ИЛИ) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. | — |
| 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 в 1, 2, 3 балла. | — |
| 0 Максимальный балл | 3 |
Типичные ошибки
- Ученик отвечает, что ток через резистор просто упадёт от 10 А до нуля, сохранив прежнее направление, и не учитывает ЭДС самоиндукции катушки: именно она заставляет ток после размыкания ключа идти через резистор в обратную сторону.
В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №21 по физике · Разбор темы №21 с нуля