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2022高考名校导航金卷(五)5理科综合试题

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2022高考名校导航金卷(五)5理科综合试题

25.(20分)如图,电阻不计的光滑平行金属导轨倾斜放置,倾角=30°,间距为L=0.2m,空间存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度B=5T,cd为磁场上边界。导体棒MN锁定在cd处,导体棒GH在导轨下方,两棒质量均为m=0.1kg、电阻均为R=2g.现棒GH在平行于导轨的恒力F作用下,由静止开始沿导轨向上运动,到达ab处速度恰好最大为v=4m/s,此时撤去F,再滑行x1=0.6m到达cd处时,棒MN立即解除锁定,两者发生完全弹性碰撞,棒MN滑行x2=0.9m到达最高处ef,棒GH未到达导轨底端。棒始终与导轨垂直且接触良好,g取10m/s2
(1)求恒力F大小;
(2)求棒GH运动到cd处与棒MN碰前的速度大小v2
(3)棒MN从c4处运动到ef处的过程中,若通过棒MN的电量q=0.2C,求此过程棒GH产生的焦耳热Q

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