河北省2024年高三年级5月模拟(四)4物理

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河北省2024年高三年级5月模拟(四)4物理试卷答案

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14.(8分)如图所示,相距为L=1m的光滑且足够长的平行金属导轨ab,ed固定在同一水平面上,导轨左端连接阻值为R=1.5Ω的电阻,导轨间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场,放置在导轨上的金属棒,在大小为F=2N的恒力作用下由静止开始运动,经过t=3.6s,金属棒达到最大速度,已知金属棒质量为m=0.2kg,,长度为L=1m,,电阻为y=0.5Ω,取g=10m/s^2,运动中金属棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨电阻。求:(1)金属棒在磁场中运动的速度为8m/s时的加速度大小;(2)金属棒在磁场中运动的最大速度;(3)金属棒从开始运动至达到最大速度过程中,通过电阻R的电荷量和电阻R产生的焦耳热。

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