2024百所名校高考模拟信息卷(一)物理考试试卷

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2024百所名校高考模拟信息卷(一)物理试卷答案

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16.(20分)如图所示,在匝数N=100、横截面面积S=0.02m的多匝线圈中存在方向竖直向下N=100、S=0.02m^230^B0,B0的磁场B.B,随时间均匀变化。两相互平行、间距L=0.2m的金属导轨固定在倾角为30°L=0.2m的斜面上,线圈通过开关S与导轨相连。一质量m=002kg、阻值R=0.4Ω的光滑金属杆m=0.02kg、R1=0.4锁定在靠近导轨上端的MN位置,M、N等高。一阻值R=0.2Ω的定值电阻连接在导轨底R2=0.2端。导轨所在区域存在垂直于斜面向上的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场。闭合开关SB=0.5T时,金属杆受到沿斜面向下的安培力为0.4N,金属导轨光滑且足够长,线圈与导轨的电阻忽略不计,重力加速度g取10m/s^2。(1)请判断磁感应强度B0的变化趋势是增大还是减小;(2)求出磁感应强度B0的变化率B0t;t=0.50s(3)若断开开关S,解除对金属杆的锁定,将其从MN处由静止释放,经过t=0.50s后金属杆x=0.60m,下滑了x=0.60m,求下滑过程中金属杆上产生的焦耳热Q(金属杆始终垂直于导轨且与导轨接触良好,结果保留2位有效数字)。