2014年高考物理试题集(完整版15套全)(19)

v=8.7×102m/s ⑤

（2）该运动员达到最大速度Vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律有 mg=kvmax2 ⑥ 由所给的v-t图像可读出

Vmax≈360m/s ⑦ 由⑥⑦式得

k=0.008kg/m ⑧

25.（19分）

（1）在Δt时间内，导体棒扫过的面积为

ΔS=1/2ωΔt[(2r)2-r2] ① 根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势大小为

ε=BΔS/Δt ②

根据右手定则，感应电流的方向是从B端流向A端，因此，通过电阻R的感应电流的方向是从C端流向D端。由欧姆定律可知，通过电阻R的感应电流的大小I满足 I=ε/R ③ 联立①②③式得

I=3ωBr2/2R ④ （2）在竖直方向有

mg-2N=0 ⑤

式中，由于质量分布均匀，内、外圆导轨对导体棒的正压力大小相等，其值为N，两导轨对运行的导体棒的滑动摩擦力均为

f=μN ⑥ 在Δt时间内，导体棒在内、外圆导轨上扫过的弧长分别为 l1=rωΔt ⑦ 和

l2=2rωΔt ⑧ 克服摩擦力做的总功为

Wf=f（l1+l2） ⑨ 在Δt时间内，消耗在电阻R上的功为

WR=I2RΔt ⑩ 根据能量转化和守恒定律知，外力在Δt时间内做的功为 W=Wf+WR ⑾ 外力的功率为

P=W/Δt ⑿ 由④至⑿式得

P=3/2μmgωr+9ω2B2r4/4R ⒀

33. [物理——选修3—3]（15分） （1）BCE(5分)

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