2024届广东省高三5月联考(24-508C)物理

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2024届广东省高三5月联考(24-508C)物理试卷答案

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1.(12分)如图所示,上方的平行金属导轨MM'与NN'间距为L1=1m,,下方的金属导轨由圆弧导轨FD、F'D'与水平导轨DCPP'、D'C'QQ'平滑连接而成,上方导轨和下方导轨没有连接在一起,圆弧导轨FD与F'D'的圆心角为60^,、半径为r=0.9m,DC与D'C'的间距L1=1m,PP'与QQ'的间距L2=0.5m,M'N'与FF'的高度差为h1=0.6m。。导轨MM'、NN'左端接有R=3Ω的电阻,导轨MM'与NN'间的圆弧区域内没有磁场,平直部分存在宽度为d、磁感应强度B1=2T,方向竖直向上的匀强磁场;圆弧导轨FD与F'D'的区域内没有磁场,平直部分DD'右侧存在磁感应强度B2=4T,方向竖直向上的匀强磁场(图中没有画出),导体棒a的质量为m1=0.2kg,a棒接在电路中的电阻R1=2;导体棒b的质量为m2=0.2kg,b棒接在电路中的电阻R2=1。导体棒a从距离导轨MM'、NN'平直部分h=1.25m处由静止释放,恰好沿圆弧导轨FD与F'D'的上端切线方向落在圆弧导轨上端,接着沿圆弧导轨下滑;导体棒b最初静止在水平导轨PP'与QQ''上。取g=10m/s^2,不计导轨电阻、一切摩擦及空气阻力。求:(1)导体棒a刚进入磁场B1时电阻R的电流大小和方向。(2)d的大小。(3)导体棒b从静止开始到匀速运动的过程中,导体棒b上产生的焦耳热。(导轨DC与D'C'、PP与QQ'均足够长,导体棒a只在导轨DC与D'C''上运动)

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