衡中同卷2024高三一轮复习周测卷(小题量) 全国版十四物理答案

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15.(19分)如图所示，在足够大的光滑水平面上放有质量为M=0.5kg的U型导体框，GH为U型导体框的底边其长度为L=0.1m,导体框的电阻忽略不计：一电阻为R=0.12质量为m=0.01kg的金属棒CD的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDGH;竖直向下的匀强磁场只存在于相距d2=0.55m的MN、PQ之间。导体框在水平恒力F作用下和金属棒一起由静止向右运动风，=君m后进入匀强磁场区做匀速直线运动。当导体框的底边GH离开磁场的瞬间，金属棒正好进一d2入磁场区域，并向右运动x=0.1m后做M×.×XPB匀速运动。已知金属棒与导体框之间的XG×××动摩擦因数u=0.5且二者始终接触良X××好，磁感应强度大小为B=1T,重力加H××D速度取g=10m/s2,整个运动过程中××XGH、CD、MN、PQ始终平行，试求：N XX(1)水平拉力F大小及U型导体框匀速运动速度)的大小。(2)当金属棒CD运动到PQ边界时，金属棒CD相对导体框的位移s。(3)整个过程中金属棒CD上产生的焦耳热。物理科试卷共6页第6页