如图（a），一倾角为q的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，其顶…——2022 高考物理第 15 题答案解析

15. 如图（a），一倾角为q的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，其顶端与两根相距为L 的水平光滑平行金属导轨相连；导轨处于一竖直向下的匀强磁场中，其末端装有挡板M、N．两根平行金属棒G、H垂直导轨放置，G 的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块A 相连；初始时刻绳子处于拉紧状态并与 G 垂直，滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧与水平面平行．从t =0s开始，H在水平向右拉力作用下向右运动； $t = 2 \mathrm { s }$ 时， $H$ 与挡板M、N相碰后立即被锁定．G 在t =1s后的速度一时间图线如图（b）所示，其中1 \~ 2s 段为直线．已知：磁感应强度大小 $B = 1 \mathrm { T }$ $L = 0 . 2 \mathrm { m }$ ，G、H 和 A 的质量均为0.2kg ，G、H的电阻均为0.1W；导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计；H与挡板碰撞时间极短；整个运动过程A未与滑轮相碰，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好： $\sin \theta = 0 . 2 5$ $\cos \theta = 0 . 9 7$ ，重力加速度大小取$1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ，图（b）中e为自然常数， $\frac { 4 } { e } = 1 . 4 7$ ．求：

（1）在1\~ 2s时间段内，棒G的加速度大小和细绳对A的拉力大小；

②t =1.5s时，棒H上拉力的瞬时功率；

（3）在2\~3s 时间段内，棒G滑行的距离

(a)

(b)