张家口市2023-2024学年度高二年级第一学期期末考试(2024.1)物理试题

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全国©0所名校高考模拟金典卷解得w=-2迟3@o1根据机粮能守恒定律有之m2=mgH(1分)解得H=子R。1分)15.【拔高题】(17分)如图甲所示,两条足够长的光滑行导轨固定在绝缘水地面上,导轨间的距离为L,以垂直导轨的虚线为界,右侧导轨处于竖直向上的匀强磁场中,左侧导轨处于竖直向下的匀强磁场中,两匀强磁场的磁感应强度大小均为B。长度为L的导体棒1和2分别静止在两个匀甲强磁场中的导轨上,导体棒均垂直导轨放置,两棒与导轨均始终接触良好,导轨电阻不计,两导体棒的电阻均为R,质量均为。t=0时刻给导体棒1向右的初速度0,经过一段时间两导体棒均恰好达到稳定状态。(1)求t=0时刻,导体棒2的加速度大小。(2)求从=0时刻到两导体棒恰好达到稳定状态,通过导体棒1的电荷量。(3)若从开始运动到恰好达到稳定状态,导体棒1和导体棒2的位移大小分别为x1、x2,求从开始运动到恰好达到稳定状态所用的时间。解题分析(1)=0时刻,导体棒1中产生的感应电动势E=BLw(1分)由闲合电路欧姆定体有1一景(1分)导体棒1所受安培力大小F=BIL(1分)对导体棒2,根据牛顿第二定律有F=F=ma(1分)联立棉得a-祭。(1分)(2)稳定时回路中的电流为零,则两号体棒的速度大小相等、方向相反,设稳定时两导体棒的速度大小均为取向右为正方向,对导体棒1,根据动量定理有一BL·△1=mU一m功(2分)对导体棒2,根据动量定理有一BIL·△=一mw(2分)联立解得=受(1分)因为g=1·△(1分)解得9=2BLmvo(1分)(3)因为两导体棒的质量均为m,根据牛顿第二定律,导体棒1和导体棒2的加速度大小相等(1分)取向右为正方向,作出导体棒1和导体棒2的v一(图像分别如图乙中图线1和↑图线2所示(1分)图线1和图线2与(轴共同围成的面积等于从开始运动到恰好达到稳定时两导体棒的位移大小之和,结合图像有x十工2=bo(1分)解得。=西十五。(2分)2乙474Lm T U
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