安徽省芜湖市2024年九年级毕业暨升学模拟考试（一）物理考试试卷

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安徽省芜湖市2024年九年级毕业暨升学模拟考试（一）物理试卷答案

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15.(18分)电磁阻尼指的是当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动这种现象。电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合,例如电度表、电磁制动机械,甚至磁悬浮列车等。如图所示的装置,水平平行金属轨道间距为L,处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,左端连着阻值为2R的定值电阻,细绳绕过定滑轮一端连接质量为m,长为有效电阻为R的导体棒a,另一端连接质量为2m的重物b,导体棒a始终保持水平并垂直于导轨,且与导轨接触良好,刚开始a、b间的细绳恰好绷紧(无张力)且两者初速度均为0,现释放重物b,当重物b下落h时导体棒a速度恰好达到稳定,(运动过程中不考虑摩擦力和空气阻力的影响,导体棒与定滑轮间的细绳始终与导轨平面平行,重力加速度g已知)求:(1)导体棒a稳定的速度v;(2)导体棒a从开始运动到稳定的过程中定值电阻上产生的热量Q;(3)若释放b后,经t0导体棒的速度为v0时,b从细绳上脱落。求导体棒a在导轨上滑行的总距离。

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