2024届“宜荆荆恩”高三起点考试物理试卷及参考答案

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15.(16分)2022年6月，中国人民解放军海军航空母舰“福建舰”下水，将按计划开展系泊试验和航行试验。图示为某航母舰载机电磁弹射的简化原理：在水面内由行长直固定绝缘轨道组成的区域内，等间距分布着竖直向下和竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。电阻为R、质量为m的矩形金属框放在轨道上，其长边边长为L,短边边长等于每个磁场的宽度。当磁场向右运动的速度足够大时，金属框将沿轨道向右运动，运动过程中所受阻力大小恒为∫。(1)若磁场以速率v运动时，金属框不动，求金属框在图示位置时的电流大小与方向；(2)若磁场以较大速率做匀速运动，驱动金属框获得的最大速率为仇，求磁场的速率⑦2：(3)若磁场由静止开始以加速度α做匀加速运动，求经历多长时间金属框开始运动以及金属框和磁场最终速度差的大小△)。