Опираясь на законы физики, найдите показание идеального вольтметра в схеме, представленной на рисунке, до замыкания ключа К и опишите изменения его показаний после замыкания ключа К. Первоначально конденсатор не заряжен.
Спрятать решение
Решение.
1. Начальное показание вольтметра равно нулю, после замыкания ключа показания вольтметра будут увеличиваться, пока не достигнут максимального значения, которое не будет меняться со временем.
2. Вольтметр соединён параллельно с конденсатором, поэтому его показания равны напряжению на конденсаторе. Вначале конденсатор не заряжен 
поэтому напряжение на нём 
и показания вольтметра равны нулю.
3. После замыкания конденсатор будет заряжаться, и, так как 
показания вольтметра будут увеличиваться. Когда конденсатор полностью зарядится, ток через него не течёт, а течёт только через резистор. Сила тока в цепи станет постоянной и согласно закону Ома для полной цепи 
Напряжение на конденсаторе и резисторе 
и не будет меняться со временем. Поэтому показания вольтметра тоже перестанут изменяться.
Спрятать критерии
Критерии проверки:
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| 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 недочёт. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; 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 нём 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 |
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
2019-12-17 
Нарисовать примерный график зависимости от времени показания вольтметра после размыкания ключа К (рис.). Вольтметр и катушка индуктивности идеальные, $R = 100 Ом, U = 300 B$.
Решение:
При разомкнутом ключе ток текущий по цепи равен $I_{1} = frac{U}{2R} = 1,5 А$. При этом вольтметр показывает падение напряжения на сопротивлении III: $U_{1} = I_{1}R = 150 В$.
После замыкания ключа в катушке возникает э.д.с. индукции, препятствующая изменению магнитного потока через катушку, то есть препятствующая изменению тока $I_{1}$, текущего по катушке. Так что в первый момент после замыкания ключа через катушку течет ток $I_{1} = 1,5 А$. Найдем показания вольтметра в этот момент. Очевидно, вольметр изменяет падение напряжения на сопротивлении $II: U_{2} = I_{2}R$. Определим значение $I_{2}$. Из равенств
$I_{0} = I_{1} + I_{2}$,
$U = I_{0}R + I_{2}R$
(см. рис.) находим
$I_{2} = frac{1}{2} left ( frac{U}{R} – I_{1} right ) = 0,75 А$.
Таким образом, в первый момент после замыкания ключа вольтметр показывает
$U_{2} = I_{2} R = 75 В$.
После установления тока в цепи вольтметр, очевидно, будет показывать напряжение
$U_{2}^{ prime} = U – I_{0}^{ prime}R = U – frac{U}{R + frac{R}{2} } R = frac{1}{3}U = 100 В$.
Итак, сразу после замыкания ключа показание вольтметра скачком падает от 150 В до 75 В, а затем постепенно на растает до 100 В (рис.).
Решение 28 задания ЕГЭ 2018 по физике из демонстрационного варианта. Проверяемые элементы содержания: Механика – квантовая физика (качественная задача).
Опираясь на законы физики, найдите показание идеального вольтметра в схеме, представленной на рисунке, до замыкания ключа К и опишите изменения его показаний после замыкания ключа К. Первоначально конденсатор не заряжен.
1. Начальное показание вольтметра равно нулю, после замыкания ключа показания вольтметра будут увеличиваться, пока не достигнут максимального значения, которое не будет меняться со временем.
2. Вольтметр соединён параллельно с конденсатором, поэтому его показания равны напряжению на конденсаторе. Вначале конденсатор не заряжен (q1 = 0), поэтому напряжение на нём U1 = q1/C = 0, и показания вольтметра равны нулю.
3. После замыкания конденсатор будет заряжаться, и, так как U = q/С, показания вольтметра будут увеличиваться. Когда конденсатор полностью зарядится, ток через него не течёт, а течёт только через резистор. Сила тока в цепи станет постоянной и согласно закону Ома для полной цепи I = ε/(R + r). Напряжение на конденсаторе и резисторе U = IR и не будет меняться со временем. Поэтому показания вольтметра тоже перестанут изменяться.
Опубликовано: 07.04.2018
Обновлено: 17.04.2018
К шару незаряженного электрометра поднесли отрицательно заряженную палочку. В результате этого лепестки электрометра разошлись. Какой заряд приобрели лепестки электрометра? Ответ поясните, опираясь на физические закономерности.
“Досрочная волна 2019 вариант 2”
При поднесении отрицательной палочки, отрицательные заряды будут уходить с шара на лепестки, а положительные заряды наоборот будут притекать на шар, именно поэтому лепестки будут отталкиваться друг от друга (они будут заряжены одноименно).
Ответ:
Электрическая цепь состоит из батареи с ЭДС (xi) и внутренним сопротивлением и подключённого к ней резистора нагрузки с сопротивлением (R). При изменении сопротивления нагрузки изменяется сила тока в цепи и мощность в нагрузке. На рисунке представлен график изменения мощности, выделяющейся на нагрузке, в зависимости от напряжения в цепи. Используя известные физические законы, объясните, почему данный график зависимости мощности от силы тока является параболой. 
“Досрочная волна 2019 вариант 1”
Мощность равна: [P=IU=dfrac{U^2}{R} quad (1)] Сила тока в цепи: [I=dfrac{xi}{R+r}] Напряжение на нагрузке: [U=IR=dfrac{xi R}{R+r} quad (2)] Подставив (2) в (1), получим [P(U)=dfrac{U(xi-U)}{r}] Этим графиком является парабола с вершиной:
Ответ:
Опираясь на законы физики, найдите показание идеального вольтметра в схеме, представленной на рисунке, до замыкания ключа К и опишите изменения его показаний после замыкания ключа К. Первоначально конденсатор не заряжен
“Демоверсия 2018”
1. Начальное показание вольтметра равно нулю, после замыкания ключа показания вольтметра будут увеличиваться, пока не достигнут максимального значения, которое не будет меняться со временем.
2. Вольтметр соединён параллельно с конденсатором, поэтому его показания равны напряжению на конденсаторе. Вначале конденсатор не заряжен (q_1=0) поэтому напряжение на нём (U_1=dfrac{q_1}{C}=0) и показания вольтметра равны нулю.
3. После замыкания конденсатор будет заряжаться, и, так как (U=dfrac{q}{C}) показания вольтметра будут увеличиваться. Когда конденсатор полностью зарядится, ток через него не течёт, а течёт только через резистор. Сила тока в цепи станет постоянной и согласно закону Ома для полной цепи (I=dfrac{xi}{R+r}) Напряжение на конденсаторе и резисторе (U=IR) и не будет меняться со временем. Поэтому показания вольтметра тоже перестанут изменяться.
Ответ:
