Теория:

Характеристика задания
1. Какой тип ответа: выбор всех верных утверждений, которые описывают формулы, законы, постулаты, принципы и свойства физических явлений и процессов.
 
2. Какова структура содержания задания: содержит верные и неверные утверждения из раздела физики «Электродинамика».
 
3. Какой уровень сложности задания: повышенный.
 
4. Как оценивается задание: максимальный первичный балл — \(2\), если указаны все цифры, которые соответствуют верным утверждениям; \(1\) балл — допущена одна ошибка (например, к правильным ответам записана лишняя цифра или не записан один правильный ответ); \(0\) баллов — а) допущены две ошибки,
б) отсутствует ответ.
Пример:
выбери все верные утверждения, описывающие зависимость \(q(t) = 4sin(\pi t)\) (нКл), которая показывает изменение заряда с течением времени одной обкладки конденсатора в идеальном \(LC\)-контуре при свободных электромагнитных колебаниях. Запиши цифры, под которыми они указаны.
1) В момент времени \(0,5\) c энергия конденсатора максимальна.
2) Частота колебаний равна \(0,45\) Гц.
3) В момент времени \(1,5\) с значение заряда конденсатора на одной обкладке конденсатора достигает максимального значения.
4) В момент времени \(\frac{1}{2}\) c энергия катушки индуктивности максимальна.
5) Максимальное значение силы тока равно \(4\pi · 10^{-3}\) мкА.
Что проверяет задание: для правильного выполнения необходимо хорошо ориентироваться в формулировке всех законов, свойствах физических явлений из раздела физики «Электродинамика».
Как решить задание из примера?
Этапы решения
Пояснение
Конкретизация
\(1\). Анализ текста задачи.
1. Обрати внимание на
- название технических объектов,
- название физических величин,
- описание физических явлений,
- наличие нефизических (житейских) понятий.
Физические понятия:
- идеальный \(LC\)-контур (модель);
- амплитуда заряда конденсатора (\(q_{max}\));
- амплитуда силы тока (\(I_{max}\));
- максимальная энергия конденсатора (\(E_C\));
- максимальная энергия катушки
индуктивности (\(E_L\)).
  
Физические процессы
- свободные электромагнитные колебания в идеальном \(LC\)-контуре. 
  
Физические законы:
- уравнение электромагнитных колебаний для заряда (согласно условию задачи) \(q(t) = q_{max}sin(\omega t)\),  (\(1\))
- уравнение электромагнитных колебаний для силы тока \(I(t) = q'_t = \omega q_{max}cos(\omega t)\),  (\(2\))
где \(I_{max} = \omega q_{max}\),  (\(3\))
- закон сохранения энергии в идеальном
\(LC\)-контуре \(\frac{CU(t)^2}{2} + \frac{LI(t)^2}{2} = \frac{q_{max}^2}{2C} = \frac{LI_{max}^2}{2} = const\).  (\(4\))
\(2\). Анализ выделенных физических величин, явлений и законов.
3. Обрати внимание на значения (максимальные, минимальные и др.) физических величин
(см. «физические понятия») в конкретные моменты времени.
А) Из сравнения формулы (\(1\)) и уравнения из условия задачи получаем значение 
\(q_{max} = 4\) нКл \(= 4 · 10^{-9}\) Кл при \(sin(\omega t) = 1\).  (\(5\))
Б) Из сравнения формулы (\(1\)) и уравнения из условия задачи получаем значение \(\omega = \pi \) \(\frac{рад}{с}\).  (\(6\))
\(3.\) Математическая модель.
4. Обрати внимание на запись уравнений для электромагнитных колебаний физических величин
 (\(q(t)\), \(I(t)\) и др.).
Проведём анализ утверждений в условии задачи.
1) \(E_C\)(\(0,5\) c) \(= E_{Cmax}\), т.к. согласно формулам
(\(4\)) — (\(6\)) \(q\)(\(0,5\) c) \(= q_{max}sin(\frac{\pi}{2}) = q_{max}\).  (\(7\))
2) \(\nu = 0,5\) Гц, т.к. \(\omega = 2\pi\nu\).  (\(8\))
3) \(q\)(\(1,5\) c) \(= q_{max}sin(\frac{3}{2}\pi) = -q_{max}\),
\(|q\)(\(1,5\) c)\(| = q_{max}\).  (\(9\))
4) \(E_L\)(\(\frac{1}{2}\) c) \(= \pi q_{max}cos(\frac{\pi}{2}) = 0\)
согласно формуле (\(2\)).  (\(10\))
5) \(I_{max} = \pi · 4 · 10^{-9}\) А \(= 4\pi · 10^{-3}\) мкА согласно формулам (\(3\)) и (\(5\)).  (\(11\))
\(4.\) Типичные ошибки.
5. Обрати внимание на функциональные зависимости между физическими величинами.
\(q(t)\), \(I(t)\), \(E_C(t)\), \(E_L(t)\).
 
Правильный ответ: верные утверждения \(1\), \(3\) и \(5\) согласно формулам \((7) - (11)\).
 
Какова форма ответа: запиши в бланк ответов № \(1\) последовательность цифр, соответствующую верным утверждениям (без пробелов, запятых и других дополнительных символов; каждая цифра в отдельной клеточке).
 
Ответ: \(135\).