2023-2024衡水金卷先享题月考卷高三 四调x物理试卷答案

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14.(15分)(1)对杆ab进行受力分析，若摩擦力沿导轨向下，由平衡条件有Fr+mgsin53o=Fcos53°①…1分FNFN=mgc0S530+Fsin53°②…1分又最大静摩擦力Ffin=LFN③…1分由①②③有Fmax=2.2 N…1分mg若摩擦力沿导轨向上，由平衡条件有ngsin53°=Fcos53°+Fr④…1分2FN由②③④有Fmin =0.2N…1分综上有0.2N≤F≤2.2N⑤又安培力F=BIL⑥…1分mg闭合回路中⑦…1分由⑤⑥⑦有2A≤I≤22A;22≤R≤222…2分(2)R=22.15Ω≥222，即刚闭合S时，杆ab所受的安培力小于0.2N,所以杆ab将从足够高处，由静止开始沿导轨向下加速运动。随着杆b切割磁感线的速度增大，动生电动势E也增大，E动与原有直流电源E的电动势方向相同，所以电路中的电流增大当1-2A时，杆b受力平衡，即速度达到最大值并开始匀速直线运动。…1分E动十E=IR…l分解得E动=0.3V…1分由E动=BLVmcoS:53o…1分解得Vm=5 m/s…1分第2页共4页