2022届湖南省普通高中学业水平选择性考试仿真模拟卷XGK(四)4物理试题

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14.(15分)如图甲所示,两根足够长的金属导轨在竖直面内弯折形成左、右两边导轨平面,左导轨平面与水平面成37°角,右导轨平面与水平面成53°角,两导轨相距L=0.2m,电阻忽略不计。质量均为m=0.1kg的金属杆ab、cd分别与金属导轨垂直接触并形成闭合回路,接入导轨间的部分电阻均为R=0.29,两金属杆与导轨间的动摩擦因数相同,整个装置处于B=1.0T、方向平行于右导轨平面且垂直于左导轨平面向上的匀强磁场中.t=0时刻,ab杆以某初速度沿左导轨平面匀速下滑。在t=1s时,对ab杆施加一垂直ab杆且平行左导轨平面向下的力,使其开始做匀加速直线运动,Cd杆运动的v-t图像如图乙所示,其中第1s内图线为直线,虚线为t=2s时图线的切线,与时间轴交于t=4s.若两杆下滑过程始终保持与导轨垂直且接触良好,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求
(1)金属杆与导轨间的动摩擦因数
(2)在第1s内ab杆克服安培力做功的功率
(3)在2s内流过cd杆的电荷量

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