导轨的电阻不计。在整个导轨平面内有垂直于导轨面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。两导体棒ab和cd垂直于导轨水平放置,ab棒的质量为m,cd棒的质量为2m,两导体棒接入两导轨间的有效电阻均为R。两导体棒间连有一根绝缘细线,用平行于导轨向上的恒力F作用于cd棒的中点,整体保持静止状态。某时刻,烧断细线,当ab棒沿导轨下滑s时,两棒的运动已经达到稳定状态。恒力F一直作用,两导体棒在运动中始终保持水平且与导轨接触良好,重力加速度设为g。求:(1)恒力F的大小以及达到稳定运动状态时ab棒受的安培力F安的大小和方向(2)达到稳定运动状态时通过ab棒的电流I的大小和方向(3)ab棒的最大速度v1以及在ab棒由静止下滑s的过程中ab棒上产生的焦耳热Q
三、选做题(第14题和第15题各15分,考生从中选做一题,若两题都做,则按第14题计分,其中选择题仅有一个正确选项,请将正确选项的标号填入答题卡上对应的位置)14(选修3-3)(1)(3分)下列说法正确的是A.用气体的摩尔体积除以气体的分子体积,可以近似得到阿伏加德罗常数的值。B.雨水没有透过有小孔的伞布是因为液体表面存在张力。C.布朗运动是在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动。D.如果物体内能增大了,其温度一定要升高。
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f(2)(3分)下列说法正确的是A.随着低温技术的提高,在实验室中可能会获得0K的低温环境。B.温度升高,每个分子的速度都一定增大。C.各向同性的固体不一定是非晶体。D.冰箱工作时,低温食品的热量自发地传到了冰箱外高温的空气。(3)(3分)对一定质量的理想气体,下列过程能够实现的是A.压强不变而内能增加时,气体吸热B.体积不变而压强减小时,内能增大C.温度不变而压强单调增大时,气体对外做功D.体积和压强都增大时,分子平均动能减小。(4)(6分)目前汽车已经走进了普通百姓的家庭,进洗车店洗一次车一般要用水100L,浪费严重,而且往往还要排队等候很长时间,为此,许多车主采用手动微水洗车器洗车,这种洗车器的外形如图所示。使用时先在瓶内装入大半瓶水,然后装上打气泵,打若干次气后锁定打气泵,瓶内气压可以增大到几个大气压,然后打开喷水开关,由于瓶内气压大于外界大气压,水就从毛刷上的喷口喷出,这样边喷边刷,节水省时又健身。设瓶内有效容积为V015L,先装入V10L的水,打气泵每次可打入ΔV200mL、压强为P01atm的空气,打气过程忽略气体温度的变化,也不考虑气体的泄漏。r