东北三省三校2025年高三第一次联合模拟考试物理试题

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14.(14 分)如图所示,水导体棒ab的质量m=πkg,长 L=1 m,接人电路的阻值Ra=0.25Ω,其两个端点分别搭接在竖直行正对放置的两光滑金属圆环上,两圆环半径均为r=1 m,电阻均不计。阻值为0.25 Ω的电阻 R用导线(电阻可忽略)与圆环相连接--理想交流电压表(未画出)接在电阻R两端。整个空间有磁感应强度大小 B=1 T、方向竖直向下的匀强磁场。导体棒 ab 在外力 F 作用下以速率=1 m/s绕两圆环的中心轴 O0匀速转动。t=0 时,导体棒 ab在圆环最点,重力加速度g=10m/s²。(1)推导出电阻R两端电压随时间变化的表达式;(2)求0~0.5πs时间内,通过电阻 R的电荷量和外力 F做的功。
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