志立教育 山西省2024年中考考前信息试卷(一)物理

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3.(12分)如图所示,两宽度不等的平行金属导轨固定在倾角=30^的斜面上,导轨足够长且电阻不计。导轨所在空间被分成区域I和Ⅱ,两区域的边界与斜面的交线为MN。区域I中的导轨间距L1=0.4m,,匀强磁场方向垂直于斜面向下,区域Ⅱ中的导轨间距L2=0.2m、匀强磁场方向垂直于斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为B=1T。,现有电阻分布均匀且长度均为0.4m的导体棒ab和导体棒cd。在区域I中,先将质量m1=0.1kg,,电阻R1=0.2Ω的导体棒ab放在导轨上,ab刚好不下滑。然后在区域Ⅱ中将质量m2=0.4kg,电阻R2=0.4的光滑导体棒cd置于导轨上,由静止开始下滑。导体棒cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,导体棒ab、cd始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触,取g=10m/s^2。(1)判断导体棒cd下滑的过程中,导体棒ab中的电流方向。(2)求导体棒ab刚要向上滑动时,导体棒cd的速度大小。(3)从导体棒cd开始下滑到导体棒ab刚要向上滑动的过程中,导体棒cd滑动的距离x=4m,求此过程中所需要的时间。

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