炎德英才大联考·湖南师大附中2025届高三月考试卷（一）物理

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炎德英才大联考·湖南师大附中2025届高三月考试卷（一）物理试卷答案

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17(15分)如图所示,平行光滑的金属导轨由倾斜部分和水平部分组成,倾斜导轨与水平导轨由两小段光滑绝缘圆弧轨道(长度可忽略)平滑相连,倾斜部分由倾角为θ、间距为L的导轨ab、fg构成,水平部分由两段足够长但不等宽的平行金属导轨构成,bc、gh段间距为L,de、i段间距为2L,a、f之间接有阻值为R的定值电阻。倾斜导轨处于垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为3B,水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B(两处磁场方向在图中均未画出)。导体棒Ⅱ静止于de、ij段,导体棒I从倾斜导轨上某处由静止释放,到达bg前速度已达到最大。导体棒I、Ⅱ的质量均为nn、电阻均为R,两导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度大小为g,导轨电阻和空气阻力均可忽略不计。(1)求导体棒I到达bg时的速度大小vm;(2)导体棒I在水平导轨上运动的过程中,求导体棒I、Ⅱ达到稳定后的速度大小v1和v2;(3)整个运动过程中,若导体棒I上产生的焦耳热是导体棒Ⅱ的两倍,求导体棒I释放的位置到bg的距离x。

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