2024届全国100所名校单元测试示范卷·物理[24·G3DY(新高考)·物理-LKB-必考-NMG]三试题

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14.(12分)如图所示,两根等高光滑的圆弧轨道竖直平行放置,圆弧轨道的底端与水平轨道相切,轨道半径为,间距为L,,轨道顶端连接有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B。将一根质量为m的金属棒从轨道的顶端ab处由静止释放,金属棒到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为mg。整个过程中金属棒与导轨接触良好,不计导轨和金属棒电阻,重力加速度为g。(1)求棒到达最低点时电阻R的电功率;(2)若棒在拉力F作用下,从cd开始以速率v0沿圆弧轨道做匀速圆周运动到达ab,求此过程中感应电流的有效值和拉力F做的功。

(3)利用方案二进行实验时改变钩码的个数n测得相应的加速度a,并记录数据如下表a,n=2时的加速度a约所示,请将下表中的数据描在坐标纸上,并作出a-n图像。n=2-n为。(结果保留二位有效数字)