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[六市一诊]四川省2024年高中2021级第一次诊断性考试物理`试卷答案

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15.(17分)如图所示,水平面内放置宽L=1m的水平金属导轨,导轨右端接有一个阻值R=10Ω的定值电阻和一个C=0.5F的电容器。相距x1=10m的AB与CD之间的导轨光滑,其间分布着磁感应强度大小为B1、方向垂直于水平面向下的磁场,质量m=1kg,,长度L=1m的金属杆放置在导轨的左端AB处,以金属杆初始位置处为x=0,,水平向右为x轴,磁感应强度大小B1随x的分布规律为B1=0.5x(x10m)。CD与EF之间的导轨粗糙,长度足够长,金属杆与其间的动摩擦因数=0.1,其间分布着水平向左、磁感应强度大小B2=1T的匀强磁场。闭合开关S,在水平拉力F的作用下,金属杆以速度v0=2m/s水平向右做匀速运动,导轨和金属杆的电阻均不计,忽略磁场的边界效应,忽略空气阻力。已知电容器在无电阻的电路中放电非常快,可认为瞬间放完,重力加速度g取10m/s^2,求:(1)金属杆从初始位置运动到CD处时,电容器所带的电荷量q;(2)金属杆从初始位置运动到CD处时,电容器两极板间储存的电势能Ep;(3)金属杆从初始位置运动到CD处的过程中,若水平拉力F对杆做的功为1253J,该过程中流过R的电流的有效值;(4)当金属杆运动到CD处时,撤去外力F并断开开关S,撤掉外力后金属杆还能运动的位移。

[六市一诊]四川省2024年高中2021级第一次诊断性考试物理`第一部分

(2)将金属夹夹在电阻丝a端,保持开关S2断开,闭合而,开关S1,,多次调节金属夹的位置,记录多组电阻丝接入电路的长度L和电流表的示数1;作出1I-L图像,测得图像与纵轴的截距为a,图像的斜率为k,则电源的电动势为E==[2],r=[3](用R0、RA、k、a、rC表示);

[六市一诊]四川省2024年高中2021级第一次诊断性考试物理`第二部分（待更新）

(2)小球悬挂静止时,用刻度尺测出摆线的长L0,,则单摆的摆长为L=60+(用字母表示);把摆球5^)从平衡位置拉开一个小角度(小于5°)由静止释放,使单摆在竖直平面内摆动,用秒表测出单摆做n次全振动所用的时间,则小球摆动的周期T^n=前.