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2022-2023學(xué)年河南省三門(mén)峽市地坑窯院群落高三物理聯(lián)考試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)如圖所示:在傾角為θ的光滑斜面上,相距均為d的三條水平虛線(xiàn)l1、l2、l3,它們之間的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為d、總電阻為R的正方形導(dǎo)線(xiàn)框,從l1上方一定高處由靜止開(kāi)始沿斜面下滑,當(dāng)ab邊剛越過(guò)l1進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí),恰好以速度v1做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);當(dāng)ab邊在越過(guò)l2運(yùn)動(dòng)到l3之前的某個(gè)時(shí)刻,線(xiàn)框又開(kāi)始以速度v2做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.在線(xiàn)框從釋放到穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向不變B.線(xiàn)框ab邊從l1運(yùn)動(dòng)到l2所用時(shí)間大于從l2運(yùn)動(dòng)到l3所用時(shí)間C.線(xiàn)框以速度v2勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),發(fā)熱功率為sin2θD.線(xiàn)框從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関2的過(guò)程中,減少的機(jī)械能△E機(jī)與線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱Q電的關(guān)系式是△E機(jī)=WG+mv﹣mv+Q電參考答案:【考點(diǎn)】:導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);電功、電功率;焦耳定律.【專(zhuān)題】:電磁感應(yīng)與電路結(jié)合.【分析】:根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向;由左手定則判斷安培力方向;當(dāng)ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),安培力、拉力與重力的分力平衡,由平衡條件和安培力公式結(jié)合求解線(xiàn)圈ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)的速度大?。痪€(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)I做勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,分析線(xiàn)框的受力情況,由動(dòng)能定理研究拉力F所做的功與線(xiàn)圈克服安培力所做的功的關(guān)系.:解:A、從線(xiàn)圈的ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)I過(guò)程,由右手定則判斷可知,ab邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿a→b方向.dc邊剛要離開(kāi)磁場(chǎng)Ⅱ的過(guò)程中,由右手定則判斷可知,cd邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿c→d方向,ab邊中感應(yīng)電流方向沿b→a方向,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知,兩次電場(chǎng)力與重力的分力大小相等方向相反;第二種情況下,兩邊均受電場(chǎng)力;故v2應(yīng)小于v1;則線(xiàn)框ab邊從l1運(yùn)動(dòng)到l2所用時(shí)間小于從l2運(yùn)動(dòng)到l3的時(shí)間;故B錯(cuò)誤;C、線(xiàn)圈以速度v2勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),mgsinθ=4×,得v=;電功率P=Fv=mgsinθ×=sin2θ;故C正確;D、機(jī)械能的減小等于線(xiàn)框產(chǎn)生的電能,則由能量守恒得知:線(xiàn)框從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到速度變?yōu)関2的過(guò)程中,減少的機(jī)械能△E機(jī)與線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱Q電的關(guān)系式是△E機(jī)=Q電,故D錯(cuò)誤;故選:C.【點(diǎn)評(píng)】:本題考查了導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)中的能量及受力關(guān)系,要注意共點(diǎn)力的平衡條件及功能關(guān)系的應(yīng)用,要知道導(dǎo)軌光滑時(shí)線(xiàn)框減小的機(jī)械能等于產(chǎn)生的電能.2.(多選)關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng),以下說(shuō)法正確的是(
)A.電流在磁場(chǎng)中某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力作用,則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B.電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與放在該點(diǎn)的正試探電荷所受電場(chǎng)力方向相同C.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與放在該點(diǎn)通電導(dǎo)線(xiàn)受力方向相同D.試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)不受電場(chǎng)力的作用,則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零參考答案:BD3.如圖所示,質(zhì)量不等的木塊A和B的質(zhì)量分別為m1和m2,置于光滑的水平面上.當(dāng)水平力F作用于左端A上,兩物體一起做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),A、B間作用力大小為F1.當(dāng)水平力F作用于右端B上,兩物體一起做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),A、B間作用力大小為F2,則()A.在兩次作用過(guò)程中,物體的加速度的大小相等B.在兩次作用過(guò)程中,F(xiàn)1+F2<FC.在兩次作用過(guò)程中,F(xiàn)1+F2=FD.在兩次作用過(guò)程中,=參考答案:AC4.(單選)山地滑雪是人們喜愛(ài)的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng).如圖所示,一滑雪坡由斜面AB和圓弧面BC組成,BC圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,豎直臺(tái)階CD底端與傾角為θ的斜坡DE相連。第一次運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止滑下通過(guò)C點(diǎn)后飛落到DE上,第二次從AB間的A′點(diǎn)(圖中未標(biāo),即AB>A′B)由靜止滑下通過(guò)C點(diǎn)后也飛落到DE上,運(yùn)動(dòng)員兩次與斜坡DE接觸時(shí)速度與水平方向的夾角分別為φ1和φ2,不計(jì)空氣阻力和軌道的摩擦力,則
A.φ1>φ2B.φ1<φ2C.φ1=φ2D.無(wú)法確定兩角的大小關(guān)系參考答案:B解析:根據(jù)動(dòng)能定理mgh=mv02,A下落時(shí)高度較大,所以從A下落到達(dá)C點(diǎn)的速度比較大那么從A和A′下落時(shí)在DE上的落點(diǎn)如圖所示,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)中的推論:tanφ=2tanθ由圖可以看出從A′下落時(shí)從C點(diǎn)飛出后tanθ值較大,故從A′下落時(shí)落到DE后tanφ2較大,即tanφ1<tanφ2
故選:B.A5.圖中虛線(xiàn)所示為靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4,相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為0。一帶正電的點(diǎn)電荷只在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)、點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為23eV和5eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí),其電勢(shì)能變?yōu)?8eV,它的動(dòng)能應(yīng)為(
)A.8eV
B.11eV
C.15eV
D.19eV
參考答案:D由題,電荷經(jīng)過(guò)a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為23eV和5eV,動(dòng)能減小為18eV.而相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,電荷在相鄰等勢(shì)面間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功相等,電勢(shì)能變化量相等,則電荷從3等勢(shì)面到4等勢(shì)面時(shí),動(dòng)能減小6eV,所以經(jīng)過(guò)等勢(shì)面3時(shí)的動(dòng)能是11eV,又等勢(shì)面3電勢(shì)為0,電勢(shì)能為0,所以電荷的總能量是11eV。其電勢(shì)能變?yōu)?8eV時(shí),根據(jù)能量守恒定律得到,動(dòng)能應(yīng)為19eV.二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.某學(xué)習(xí)小組做了如下實(shí)驗(yàn):先把空的燒瓶放入冰箱冷凍,取出燒瓶,并迅速把一個(gè)氣球緊套在燒瓶頸上,封閉了一部分氣體,然后將燒瓶放進(jìn)盛滿(mǎn)熱水的燒杯里,氣球逐漸膨脹起來(lái),如圖。(1)(4分)在氣球膨脹過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是
▲
.
A.該密閉氣體分子間的作用力增大
B.該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加
C.該密閉氣體的壓強(qiáng)是由于氣體重力而產(chǎn)生的D.該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
(2)(4分)若某時(shí)刻該密閉氣體的體積為V,密度為ρ,平均摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該密閉氣體的分子個(gè)數(shù)為
▲
;(3)(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體,氣球逐漸膨脹起來(lái)的過(guò)程中,氣體對(duì)外做了
0.6J的功,同時(shí)吸收了0.9J的熱量,則該氣體內(nèi)能變化了
▲
J;若氣球在膨脹過(guò)程中迅速脫離瓶頸,則該氣球內(nèi)氣體的溫度
▲
(填“升高”或“降低”)。參考答案:B0.3(2分);降低7.如圖所示,質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞,碰后A球以的速率反向彈回,而B(niǎo)球以的速率向右運(yùn)動(dòng),則B的質(zhì)量mB=_______;碰撞過(guò)程中,B對(duì)A做功為
。參考答案:4.5m
-3mv02/8
動(dòng)量守恒:;動(dòng)能定理:。8.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖,n為量子數(shù)。①在氫原子的核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過(guò)程中,將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10-34J·S,某金屬的逸出功為3.3eV,則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數(shù)為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過(guò)程中,有________種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng).參考答案:9.如圖1,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻r=2Ω,電鍵S閉合后,將滑動(dòng)變阻器的滑片從A端移動(dòng)到B端,該過(guò)程中定值電阻R1、R2消耗的功率與通過(guò)該電阻的電流的關(guān)系如圖2所示。由圖可知,滑動(dòng)變阻器的阻值最大范圍為_(kāi)____Ω,R1的最大功率為_(kāi)_____W。參考答案:6,410.一定質(zhì)量的理想氣體,從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A,變化過(guò)程如圖所示,其中A到B曲線(xiàn)為雙曲線(xiàn).圖中V0和P0為已知量.①?gòu)臓顟B(tài)A到B,氣體經(jīng)歷的是
(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過(guò)程;②從B到C的過(guò)程中,氣體做功大小為
;③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過(guò)程中,氣體吸放熱情況為_(kāi)___(選填“吸熱”、“放熱”或“無(wú)吸放熱”)。參考答案:等溫
放熱(1)據(jù)題知A到B曲線(xiàn)為雙曲線(xiàn),說(shuō)明p與V成反比,即pV為定值,由得知?dú)怏w的溫度不變,即從狀態(tài)A到B,氣體經(jīng)歷的是等溫過(guò)程;(2)從B到C的過(guò)程中,氣體做功大小等于BC線(xiàn)與V軸所圍的“面積”大小,故有:(3)氣體從A經(jīng)狀態(tài)B,再到C氣體對(duì)外做功,從C到A外界對(duì)氣體,根據(jù)“面積”表示氣體做功可知:整個(gè)過(guò)程氣體對(duì)外做功小于外界對(duì)氣體做功,而內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱。11.A、B為相同大小的量正三角形板塊,如圖所示鉸接于M、N、P三處并靜止.M、N分別在豎直墻壁上和水平天花板上,A板較厚,質(zhì)量分布均勻,重力為G.B板較薄,重力不計(jì).三角形的兩條邊均水平.那么,A板對(duì)鉸鏈P的作用力的方向?yàn)檠豊P方向;作用力的大小為G.參考答案:考點(diǎn):共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;物體的彈性和彈力.專(zhuān)題:共點(diǎn)力作用下物體平衡專(zhuān)題.分析:對(duì)B分析可知B受拉力的方向,對(duì)A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大?。獯穑航猓阂駼的重力不計(jì),B的重力對(duì)平衡沒(méi)有影響,故對(duì)B平衡起作用的只有N和P點(diǎn),故可將B可以作二力桿處理,則板A對(duì)P的拉力應(yīng)沿NP方向;對(duì)A分析,A受重力和P點(diǎn)的拉力而關(guān)于支點(diǎn)M平衡,設(shè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng),由幾何關(guān)系可知,重力的力臂為L(zhǎng)1=L,P點(diǎn)的拉力的力矩為L(zhǎng)2=L;則由力矩平衡可知,GL1=FL2,即G?L=F?L解得F=G由牛頓第三定律可知A板對(duì)鉸鏈P的作用力的大小為F′=F=G故答案為:沿NP方向,G.點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵在于理解B不計(jì)重力的含義,將B板等效為二力桿.運(yùn)用力矩平衡條件解決此類(lèi)問(wèn)題.12.質(zhì)量為m=60kg的人站在質(zhì)量為M=100kg的小車(chē)上,一起以v=3m/s的速度在光滑水平地面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).若人相對(duì)車(chē)以u(píng)=4m/s的速率水平向后跳出,則車(chē)的速率變?yōu)?.5m/s.參考答案:考點(diǎn):動(dòng)量守恒定律.專(zhuān)題:動(dòng)量定理應(yīng)用專(zhuān)題.分析:首先要明確參考系,一般選地面為參考系.其次選擇研究的對(duì)象,以小車(chē)和車(chē)上的人組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象.接著選擇正方向,以小車(chē)前進(jìn)的方向?yàn)檎较颍铌P(guān)鍵的是明確系統(tǒng)中各物體的速度大小及方向,跳前系統(tǒng)對(duì)地的速度為v0,設(shè)跳離時(shí)車(chē)對(duì)地的速度為v,人對(duì)地的速度為﹣u+v.最后根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解.解答:解:選地面為參考系,以小車(chē)和車(chē)上的人為系統(tǒng),以小車(chē)前進(jìn)的方向?yàn)檎较?,跳前系統(tǒng)對(duì)地的速度為v0,設(shè)跳離時(shí)車(chē)對(duì)地的速度為v,人對(duì)地的速度為﹣u+v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律:(M+m)v0=Mv+m(﹣u+v′),解得:v′=v+u,代入數(shù)據(jù)解得:v′=4.5m/s;故答案為:4.5.點(diǎn)評(píng):運(yùn)動(dòng)動(dòng)量守恒定律時(shí),一定要注意所有的速度都是相對(duì)于同一個(gè)參考系,因此該題的難點(diǎn)是人對(duì)地的速度為多大.13.如圖所示,半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上,頂部有一小物體A,現(xiàn)給它一個(gè)水平初速度,當(dāng)這一水平初速度v0至少為_(kāi)______________時(shí),它將做平拋運(yùn)動(dòng),這時(shí)小物體A的落地點(diǎn)P到球心O的距離=_______________.參考答案:;三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.如圖,光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b,間距略大于L,板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向由a指向b,整個(gè)裝置質(zhì)量為m?,F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力,運(yùn)動(dòng)一段距離L后,在靠近b板處放置一個(gè)無(wú)初速度的帶正電滑塊,電荷量為q,質(zhì)量為m,不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小,則(1)試通過(guò)計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰,相碰前,外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰,滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí),外力F做了多少功?參考答案:(1)恰好不發(fā)生碰撞(2)【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí),設(shè)底座及其裝置的速度為v由動(dòng)能定理:放上小滑塊后,底座及裝置做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),小滑塊向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)當(dāng)兩者速度相等時(shí),小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對(duì)絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移,剛好不相碰(2)整個(gè)過(guò)程絕緣底座位移為3L則答:(1)通過(guò)計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞;(2)滑塊與a板不相碰,滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí),外力F做功為3qEL。15.(8分)請(qǐng)問(wèn)高壓鍋的設(shè)計(jì)運(yùn)用了哪些物理知識(shí)?參考答案:①水的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高;②力的平衡;③壓強(qiáng);④熔點(diǎn)(熔化)。解析:高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見(jiàn)的炊具之一,以物理角度看:高壓鍋從外形到工作過(guò)程都包含有許多的物理知識(shí)在里面.高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓,來(lái)提高烹飪食物的溫度,從而能夠比較快的將食物煮熟。四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.(14分)如圖所示,固定的光滑圓柱體半徑R=(m),勻質(zhì)柔軟繩長(zhǎng)度L=3m,質(zhì)量m=0.9kg,搭放在圓柱體上,繩子右端A剛好與圓心O等高。(g=10m/s2)
(1)若使繩子在如圖位置靜止,在A端施加的豎直向下的拉力F1多大?(2)若給繩一個(gè)初速度v=2m/s,同時(shí)給A端豎直向下的力F2,為保持A端在一段時(shí)間內(nèi)豎直向下勻速運(yùn)動(dòng),則力F2與時(shí)間t之間滿(mǎn)足什么關(guān)系?(3)若給繩一個(gè)初速度v=2m/s,為使繩能夠從圓柱體右側(cè)滑落,在A端施加的豎直向下的拉力至少做多少功?參考答案:解析:(1)與光滑圓柱體接觸的繩長(zhǎng)為,可見(jiàn)處于懸垂?fàn)顟B(tài)的繩長(zhǎng)占整個(gè)繩長(zhǎng)的。為使繩子保持靜止,拉力大小
(4分)(2)為保持A端在一段時(shí)間內(nèi)豎直向下勻速運(yùn)動(dòng),力F2需要維持到左、右兩邊繩長(zhǎng)恰好相等,即A端下降1m,此時(shí)。在此之前,有()
(5分)(3)為使繩能夠從圓柱體右側(cè)滑落,在A端施加的豎直向下的拉力作用下,繩至少應(yīng)運(yùn)動(dòng)到左、右兩邊繩長(zhǎng)恰好相等,且此時(shí)繩速度為零。設(shè)該過(guò)程拉力至少做功Wmin,根據(jù)動(dòng)能定理,有
(3分)得
(2分)17.如圖所示,質(zhì)量為M的鐵箱內(nèi)裝有質(zhì)量為m的貨物.以某一初速度向上豎直拋出,上升的最大高度為H,下落過(guò)程的加速度大小為a,重力加速度為g,鐵箱運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到的空氣阻力大小不變。求:(1)鐵箱下落過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間;(2)鐵箱和貨物在落地前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服空氣阻力做的功;(3)上升過(guò)程貨物受到鐵箱的作用力.參考答案:解:(1)設(shè)鐵箱下落過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為t,則
解得
(1分)(2)設(shè)鐵箱運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的空氣阻力大小為f,克服空氣阻力做的功為W,則
解得
(2分)
(2分)
(3)設(shè)上升過(guò)程的加速度大小為a′,貨物受到鐵箱的作用力大小為F,則
解得
(2分)
作用力方向豎直向下 (1分)18.12.(19分)如圖10所示,足夠長(zhǎng)的斜面與水平面的夾角為θ=53°,空間中自下而上依次分布著垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……n,相鄰兩個(gè)磁場(chǎng)的間距均為d=0.5m。一邊長(zhǎng)L=0.1m、質(zhì)量m=0.5kg、電阻R=0.2Ω的正方形導(dǎo)線(xiàn)框放在斜面的頂端,導(dǎo)線(xiàn)框的下邊距離磁場(chǎng)I的上邊界為d0=0.4m,導(dǎo)線(xiàn)框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。將導(dǎo)線(xiàn)框由靜止釋放,導(dǎo)線(xiàn)框在每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域中均做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:(1)導(dǎo)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)的速度;(2)磁場(chǎng)I的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1;(3)磁場(chǎng)區(qū)域n的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bn與B1的函數(shù)關(guān)系。參考答案:(1)線(xiàn)框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí),以線(xiàn)框和物塊為研究對(duì)象,由動(dòng)能定理有:
………………①解①并代入數(shù)據(jù)得:v1=2m/s
……②(2)線(xiàn)框在磁場(chǎng)I中勻速運(yùn)動(dòng),由法拉第電磁感應(yīng)定律:
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