2024年高考单科模拟信息卷(一)1物理(X)答案

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15.(11分)如图所示，足够长的两条平行金属导轨放在绝缘水平面上，两导轨间距为d=0.5m,导轨平面所在区域有竖直向上的磁场，以图中O为起点，平行导轨方向建立一维直线坐标系Ox轴，坐标原点为O,磁感应强度沿x轴方向均匀变化为：B=ox(o=0.8T/m)。一根垂直金属导轨放置的金属棒的质量m=0.1kg、电阻R=0.22,开始静止于坐标原点O处，金属导轨右端外接恒流源，恒流电源可为电路提供恒定电流=1.0A,电流方向如图所示。=0时刻由静止释放金属棒，同时对导体棒施加水平沿x轴正方向的大小为0.5N的恒定拉力，不计导轨电阻和摩擦，重力加速度为g10m/s2。试求：接恒流源●O(1)导体棒受到安培力的方向及安培力随x的关系式：(2)导体棒沿x轴运动的最远距离；(3)导体棒的最大加速度和最大速度。16.(13分)某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L=0.1m、高为-0.5m的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒为U=5×104V的高压直流电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为vo=1.0×10m/s。当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值称为除尘率。假设尘埃的比荷为9=1.0×10Ckg,尘埃粒子在空间m分布均匀且不考虑尘埃粒子的重力及尘埃粒子之间的相互作用，忽略尘埃粒子运动对电场和磁场的影响及极板的边缘效应。试回答以下问题：×B×◆×××××甲乙×X丙(1)求此装置的除尘率及若提高除尘率请给出改进措施；(2)如图丙所示（与图乙装置相同，电压也为U=5×104V),紧靠平行金属板左侧的竖直边界区域中存在垂直纸面向里范围足够大的匀强磁场。磁场区域内放置一块竖直放置的薄收集板，此收集板可以在平面内上下左右平移并可调节收集板的长度，当尘埃粒子碰到收集板左侧或右侧面时立即被吸收。求：(讠)若不放置收集板，要使所有进入左侧磁场区域的尘埃粒子均能从竖直边界返回金属板间的电场区域，求左侧区域的匀强磁场的磁感应强度大小应满足的条件；(ⅱ)若左侧磁场的磁感应强度为B1=0.1T,要使所有进入磁场区域的粒子均能被收集板接收，求收集板对应的最短长度。高二物理第6页共6页