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  • 1. (2021高三上·东城期末) 类比是研究问题的常用方法。

    1. (1) 情境1:物体从静止开始下落,除受到重力作用外,还受到一个与运动方向相反的空气阻力为常量)的作用。其速度和速度的变化率满足方程Ⅰ: , 其中为物体质量,为其重力。求物体下落的最大速率
    2. (2) 情境2:如图所示,电源电动势为 , 导体棒的质量为 , 定值电阻的阻值为 , 忽略电源内阻及导体棒、轨道的电阻,整个装置处于垂直于导轨向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为 , 间距为的水平导轨光滑且足够长。闭合开关 , 导体棒开始加速运动,闭合开关瞬间开始计时。

      a.求时导体棒的加速度;

      b.推导导体棒的速度和速度的变化率满足的方程Ⅱ。

    3. (3) 比较方程Ⅰ和方程Ⅱ,发现情境2中导体棒的速度变化规律与情境1中物体的速度变化规律完全一致。已知情境1中物体速度随时间变化的表达式为 , 通过类比写出情境2中导体棒的速度随时间变化的表达式。

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