河北省2024年考前适应性评估(二)[8L]物理

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河北省2024年考前适应性评估(二)[8L]物理试卷答案

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14.(12分)如图甲所示,某团队利用处于匀强磁场中的光滑金属导轨结合弹射装置来研究磁玚中的导体棒运动问题。金属棒ab从弹射装置处获得方向向上、大小为5kg⋅m/s的瞬时冲量,然后又向下返回直至匀速运动。已知金属棒质量m=0.5kg,光滑导轨间距L=1m,上端电阻R=10Ω,,金属棒及导轨电阻忽略不计。匀强磁场的磁感应强度B=1T,,磁场方向垂直导轨平面向里。运动过程中金属棒ab始终与导轨垂直且接触良好,空气阻力不计,弹射装置不影响金属棒的下落,重力加速度取g=10m/s^2。,该团队最终获得了如图乙所示的金属棒ab上升过程中速度随上升高度变化的图像。求:(1)金属棒刚开始运动时,R中的电流;(2)金属棒匀速下落时的速度大小;(3)v-x图像与坐标轴所围成的面积。

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