青桐鸣2024年普通高等学校招生全国统一考试 青桐鸣信息卷(一)物理考试试卷

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青桐鸣2024年普通高等学校招生全国统一考试 青桐鸣信息卷(一)物理试卷答案

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18.(16分)如图所示,相距为L=11m的光滑金属轨道,左侧部分倾斜,倾角为=37^.上端接有阻值为R=3Ω的电阻,左侧空间存在垂直于倾斜导轨平面向上的磁场B0=32T,,右侧部分水平,分布着如图所示的磁场,边界CD与EF相距s1=3m,中间分布着竖直向下的磁场,边界EF与GH相距为s2=5m,,中间分布着竖直向上的磁场,它们的磁感应强度都为B=2T,左右两部分在倾斜导轨底端用光滑绝缘材料平滑连接,金属棒a与b的质量都为m=1kg,,长度都为L=1m,,电阻都为R=3Ω,一开始金属棒b静止在边界EF与GH的中间,金属棒a从斜面上高度为h=2m处滑下,到达倾斜导轨底端前已经匀速运动,此后进入水平导轨,发现金属棒a到达边界EF时已经再次匀速运动。运动过程中,两棒与导轨接触良好,且始终与导轨垂直,两棒如果相碰则发生弹性碰撞,取g=10m/s^2,37^=0.6,37^=0.8。(1)求倾斜导轨上金属棒a匀速运动的速度大小v0;(2)求当金属棒a到达边界EF时,金属棒b的位移大小.xb,,以及金属棒a在CD与EF之间的运动时间t;(3)求最终稳定时两金属棒的间距x以及全过程金属棒a的总发热量。*如图所示,P、Q、M、N为四个互相平行的竖直分界面,间距均为d=1m,P、Q之间充满竖直向上的匀强磁场,M、N之间充满竖直向下的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B=1T。在分界面P的左侧有一边长为L=1.5m的正方形线框abcd,线框水平放置,ab边平行于分界面P,,与界面的距离也为d=1m。,线框以水平初速度vn=4m/s飞出、当ab边刚好到达分界面Q时,线框的速度大小仍为vr=4m/s。。已知线框由同种规格导线制成,总质量为m=1kg,总电阻为R=3Ω,,取g=10m/s^2。,求:(1)ab边刚好进人分界面P时,a、b两点间的电势差大小以及线框加速度的大小;(2)ab边刚好到达分界面Q时,线框产生的焦耳热以及下落的距离;(3)改变磁感应强度,若想线框最终能竖直下落,磁感应强度的最小值。

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