天一大联考 2022-2023学年海南省高考全真模拟卷(二)2历史答案

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16.(12分)如图所示为电磁驱动与阻尼模型，在水平面上有两根足够长的平行导轨PQ和MN,左端接有阻值为R的定值电阻，其间有垂直于导轨平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两导轨间距及磁场宽度均为L。质量为m的金属棒ab静置于导轨上，当磁场沿导轨向右运动的速度为v时，金属棒ab恰好滑动。金属棒运动过程始终在磁场范围内，并与导轨垂直且接触良好，导轨和金属棒电阻均不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(1)判断金属棒αb刚要滑动时棒中的感应电流方向，并求此时金属棒所受的摩擦力F:大小。(2)若磁场不动，金属棒ab以水平初速度2v开始运动，经过时间t=停止运动，求金属棒ab运动的位移xmR及回路中产生的焦耳热Q。【答案】(1)由a至bB'L'vR(2)nRB2L2mv2【解析】(1)磁场沿导轨向右运动，即金属棒相对于磁场沿导轨向左运动，根据右手定则知，感应电流方向由至b依题意得，金属棒刚要运动时，受到的摩擦力等于安培力F=F安又F专=BI1LsLvR联立解得F=B'L2vR(2)设金属棒的平均速度为⑦，根据动量定理可得一F幸t一F:t=0一2mv又F金=BIL又T=BLORx=vt联立解得x=muRB2L2根据动能定理有1一Fx一W安=0一2m(2u)2根据功能关系有Q=W安联立解得Q=mv2

13.如图甲所示，固定的光滑平行导轨（电阻不计）与水平面夹角为0=30°，导轨足够长且间距为L=0.5m,底端接有阻值为R=4的定值电阻，整个装置处于垂直于导轨向上的匀强磁场中，一质量为m=1kg、电阻为r1Q,长度也为L的导体棒MN在沿导轨向上的拉力F作用下由静止开始运动，拉力F与导体棒速率的倒数】的关系如图乙所示。取g=10m/s2。则F/NB7.000.1/(s-m-)甲乙A.v=5m/s时拉力大小为12NB.v=5m/s时拉力的功率为70WC.匀强磁场的磁感应强度大小为2TD.当导体棒的加速度大小为8m/s2时，导体棒受到的安培力大小为1N【答案】BCD【解析】由题图乙可知0=5m/s时，=0.2s/m,对应图像的拉力下=14N,A错误：根据功率与速度的关系可得拉力的功率P=F=70W,B正确；导体棒的速度的倒数的最小值】=0.1s/m,所以最大速度u。=10m/s,此时拉力最小为Fmim=7N,根据共点力平衡条件可得Fmim一mg sin0一F安=0，根据安培力的计算公式可得F专=BIL=BLD,代入数据得B=2T,C正确；当导体棒的加速度大小为a=8m/s时，设拉力为R十r走度大小为'，根据牛颜第二定律可得F'-mgsin0-BIrL=ma,而F'-号，B'L=”,整理'2+65v'一350=0，解得v'=5m/s(v'=一70m/s舍去)，此时的安培力大小为F'幸=BI'L=1N,D正确。