2017北京西城区高考物理一模试卷答案

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     i=………………………………………………1分

     i=………………………………………………1分

（2）金属棒a和金属棒b在左部分磁场中运动过程中所受安培力大小相等、方向相反，合力为零，故a、b组成的，水平方向动量守恒。

金属棒a和金属棒b在Ι匀强磁场区中运动过程中达到的最大速度vm时，二金属棒速度相等，感应电流为零，二金属棒匀速运动，根据动量守恒定律有

     mv0=2mvm………………………………………………2分

     vm=………………………………………………2分

（3）金属棒b进入Ⅱ匀强磁场时，设金属棒a的感应电动势为E1，金属棒b的感应电动势为E2，

     E1=B1lvm

     E2=B2lvm

     因为   B1=2 B2

     所以   E1=2 E2………………………………………………2分

    所以，金属棒b一进入Ⅱ匀强磁场，电流立即出现，在安培力作用下金属棒a做减速运动，金属棒b做加速运动。设金属棒a在Ι匀强磁场区运动速度从vm变化到最小速度va，所用时间为t，金属棒b在Ⅱ匀强磁场区运动速度从vm变化到最大速度为vb，所用时间也为t，此后金属棒a、b都匀速运动，则

    B1lva= B2lvb………………………………………………3分

即 vb=2va………………………………………………1分

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设在t时间内通过金属棒a、b的电流平均值为

根据动量定理有

B1lt=mva-mvm  方向向左………………………………………………1分

B2lt=mvb-mvm  方向向右………………………………………………1分

解得：………………………………………………1分

      ………………………………………………1分

设金属棒b进入Ⅱ匀强磁场后，金属棒a、b产生的总焦耳热为Q，根据能量守恒，有

……………………………………1分

Q=……………………………………1分

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