集团承印2026河南中招全真模拟（一）物理答案

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1、2024河南中招收官a卷(全真模拟5)
2、2024河南中招收官a卷(全真模拟五)

15.(1)设金属棒第一次达到稳定的速度为vo，电容器上剩余电量为qo此时回路中电流为0，于是有qoBdvo =-①(1分)C另一方面在金属杆达到稳定的过程中，其牛顿运动方程为ma= BId两侧同时乘△t并求和ma△t = BdI△tm△v = Bd(-△q)即m(vo - 0) =Bd(Qo - qo) ②(2 分)联立①②解得BdQovo =(2分)B2d2C + m方向水向右B²d²Cqo = BdCvo = B2d2C + m(2)由于导轨足够长，金属棒第一次经过0102时速度为vo在后续运动过程中，由于金属杆、线圈、导轨都没有电阻，因此金属杆的动生电动势必然与线圈的自感电动势等大反向，即AIBdv=L(1分)△tBdv△t=L△I求和得(0 - 1)7 = (0 - x)pgBdx = LI ③(1 分)其中x为金属杆在0102右侧的位移。另一方面金属杆受到的合力（向右为正）为F = -BId将③带入，得B2d2x(1分)L这是一个等效劲度系数k：B²d的线性恢复力，因此金属杆做衡位置在01O2处的简谐振动。金属棒从第一次经过0,02到回到0,02的时间为简谐振动周期的一半。mmLB2d2 (2 分)(3)由于简谐运动对称性，金属棒第一次向左通过0O2的速度仍然为vo。此时动生电动势与电容对外的电压方向相同,电容放电的同时金属棒减速。此时若金属棒先减速为0，则电容继续放电使金属棒向右加速；若电容先放完电，则金属棒继续减速并为电容反向充电。但金属棒最终一定会达到一个新的匀速v1，设v向右为正，此时电容电量为1。答案第5页，共6页