2025届[黄冈八模]高三模拟测试卷(一)1物理(甘肃)试题 答案

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15.(12分)如图所示,两固定的平行光滑金属导轨,倾斜部分间距为L,与水平方向的夹角α=30^,水平部分间距为3L。导轨的两部分均处在磁感应强度大小为B、方向垂直于各自导轨平面向下的匀强磁场中(磁场未画出)。两金属棒MN和PQ的材料、横截面面积均相同,分别垂直于两导轨放置,金属棒MN的质量为m、电阻为R、长度为L,金属棒PQ长度为3L。现在金属棒MN上施加一垂直金属棒MN沿倾斜导轨向上的拉力F1=1.5mg,在金属棒PQ上施加一垂直金属棒PQ向右的拉力F2=3mg,使两金属棒同时由静止开始运动,当金属棒MN运动距离s时达到最大速度。已知运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨足够长且电阻可忽略,重力加速度为g,求:(1)金属棒MN的最大速度;(2)金属棒PQ从静止开始到达到最大速度的过程中产生的热量。

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(3)图丙所示的水平气垫导轨上,实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动,滑块运动过程所受的阻力可忽略,它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为m1、滑块B的总质量为m2,,两滑块遮光片的宽度相同,光电门记录的遮光片挡光时间如图丁所示。丁在实验误差允许范围内,若满足关系式(用测量的物理量表示),即验证了碰撞前、后两滑块组成的系统动量守恒。

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