2024年湖南省初中学业水平考试模拟试卷(五)物理

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2024年湖南省初中学业水平考试模拟试卷(五)物理试卷答案

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2.(12分)如图甲所示,固定于水平面的足够长光滑U形导体框处于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,导体框两平行导轨间距为L,左端接一电动势为E、内阻为r的电源。一质量为m、电阻为R、长度也为L的导体棒ab垂直于导体框放置并接触良好。闭合开关S,导体棒从静止开始运动。忽略导体框的电阻,重力加速度为g。(1)闭合开关S后,导体棒由静止开始到达到稳定状态的过程中,求通过导体棒ab的电荷量。(2)如果将导体棒左侧通过轻绳和光滑定滑轮连接一质量为M的重物(如图乙所示),闭合开关S,导体棒向右运动的过程中可以将重物提升一定高度,这就是一种简化的直流电动机模型,被提升的重物M即为电动机的负载。电动机达到稳定状态时重物匀速上升,求此时导体棒a、b两端的电势差Uab及速度的大小。

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