（16分）如圖所示，間距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面夾角為α，導(dǎo)軌的電阻不計，導(dǎo)軌的N、P端連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場中．將一根質(zhì)量為m、電阻不計的導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，

導(dǎo)體棒ab恰能保持靜止．現(xiàn)給導(dǎo)體棒一個大小為v₀、方向沿導(dǎo)軌平面向下的初速度，然后任其運動，導(dǎo)體棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好．設(shè)導(dǎo)體棒所受滑動摩擦力與最大靜摩擦力大小相等．求：

（1）導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)µ；

（2）導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上移動的最大距離x；

（3）整個運動過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q．

（16分）如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌AD、CE相距L=1.0m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角α=30°，下端用導(dǎo)線連接R=0.40Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計．PQGH范圍內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面的磁場，磁場的寬度d=0.40m，邊界PQ、HG均與導(dǎo)軌垂直．質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.10Ω的金屬棒MN垂直放置在導(dǎo)軌上，且兩端始終與導(dǎo)軌電接觸良好，從與磁場上邊界GH距離也為d的位置由靜止釋放，取g=10m/s²．

（1）若PQGH范圍內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度隨高度變化的磁場（在同一水平線上各處磁感應(yīng)強度相同），金屬棒進入磁場后，以a=2.5 m/s²的加速度做勻加速運動，求磁場上邊緣（緊靠GH）的磁感應(yīng)強度； 

（2）在（1）的情況下，金屬棒在磁場區(qū)域運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少？

（3）若PQGH范圍內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場，金屬棒在磁場中運動過程受到F＝(0.75v-0.5)N（v為金屬棒運動速度）沿導(dǎo)軌向下的力作用，求金屬棒離開磁場時的速度．

如圖所示，很長的光滑磁棒豎直固定在水平面上，在它的側(cè)面有均勻向外的輻射狀的磁場。磁棒外套有一個質(zhì)量均勻的圓形線圈，質(zhì)量為m，半徑為R，電阻為r，線圈所在磁場處的磁感應(yīng)強度為B。讓線圈從磁棒上端由靜止釋放沿磁棒下落，經(jīng)一段時間與水平面相碰并反彈，線圈反彈速度減小到零后又沿磁棒下落，這樣線圈會不斷地與水平面相碰下去，直到停留在水平面上。已知第一次碰后反彈上升的時間為t₁，下落的時間為t₂，重力加速度為，不計碰撞過程中能量損失和線圈中電流磁場的影響。求：

（1）線圈第一次下落過程中的最大速度

（2）第一次與水平面碰后上升到最高點的過程中通過線圈某一截面的電量

（3）線圈從第一次到第二次與水平面相碰的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q

學(xué)習(xí)物理除了知識的學(xué)習(xí)外，還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想與方法．下列關(guān)于物理學(xué)中的思想方法敘述正確的是

A．在探究求合力方法的實驗中使用了等效替代的思想

B．伽利略在研究自由落體運動時采用了微元法

C．在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中使用了理想化模型的思想方法

D．法拉第在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時利用了理想實驗法

（16分）如圖甲所示，固定于水平桌面上的金屬導(dǎo)軌abcd足夠長，金屬棒ef擱在導(dǎo)軌上，可無摩擦地滑動，此時bcfe構(gòu)成一個邊長為l的正方形．金屬棒的電阻為r，其余部分的電阻不計．在t=0的時刻，導(dǎo)軌間加一豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖乙所示．為使金屬棒ef在0－t₁保持靜止，在金屬棒ef上施加一水平拉力F, 從時刻起保持此時的水平拉力F不變，金屬棒ef在導(dǎo)軌上運動了s后剛好達到最大速度，求：

（1）在t=時刻該水平拉力F的大小和方向；

（2）金屬棒ef在導(dǎo)軌上運動的最大速度；

（3）從t=0開始到金屬棒ef達到最大速度的過程中，金屬棒ef中產(chǎn)生的熱量．

（16分）如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直方向的磁場中，整個磁場由若干個寬度皆為d的條形勻強磁場區(qū)域1、2、3、4……組成，磁感應(yīng)強度B₁、B₂的方向相反，大小相等，即B₁=B₂=B。導(dǎo)軌左端MP間接一電阻R，質(zhì)量為m、電阻為r的細(xì)導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌的電阻�，F(xiàn)對棒ab施加水平向右的拉力，使其從區(qū)域1磁場左邊界位置開始以速度v₀向右作勻速直線運動并穿越n個磁場區(qū)域。（1）求棒ab穿越區(qū)域1磁場的過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（2）求棒ab穿越n個磁場區(qū)域的過程中拉力對棒ab所做的功W；

（3）規(guī)定棒中從a到b的電流方向為正，畫出上述過程中通過棒ab的電流I隨時間t變化的圖象；

（4）求棒ab穿越n個磁場區(qū)域的過程中通過電阻R的凈電荷量q。

一個矩形金屬框MNPQ置于xOy平面內(nèi)，平行于x軸的邊NP的長為d，如圖（a）所示。空間存在磁場，該磁場的方向垂直于金屬框平面，磁感應(yīng)強度B沿x軸方向按圖（b）所示正弦規(guī)律分布，x坐標(biāo)相同各點的磁感應(yīng)強度相同。當(dāng)金屬框以大小為v的速度沿x軸正方向勻速運動時，下列判斷正確的是

A．若d =l，則線框中始終沒有感應(yīng)電流

B．若d = l/2，則當(dāng)線框的MN邊位于x = l處時，線框中的感應(yīng)電流最大

C．若d = l/2，則當(dāng)線框的MN邊位于x = l/4處時，線框受到的安培力的合力最大

D．若d = 3l/2，則線框中感應(yīng)電流周期性變化的周期為l/v

（16分）如圖所示，豎直放置的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd，處在垂直導(dǎo)軌平面向里的水平勻強磁場中，其上端連接一個阻值為R=0.40Ω的電阻；質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為r=0.30Ω的金屬棒MN緊貼在導(dǎo)軌上，保持良好接觸�，F(xiàn)使金屬棒MN由靜止開始下滑，通過位移傳感器測出下滑的位移大小與時間的關(guān)系如下表所示，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度g取l0m/s²。試求

⑴當(dāng)t=1.0s瞬間，電阻R兩端電壓U大�。�

⑵金屬棒MN在開始運動的前1s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；

⑶從開始運動到t=1.0s的時間內(nèi)，通過電阻R的電量。

（16分）如圖所示，電阻忽略不計的、兩根兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，其上端接一阻值為3Ω的定值電阻R。在水平虛線L₁、L₂間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強磁場B，磁場區(qū)域的高度為d=0.5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量m_a=0.2kg、電阻R_a=3Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量m_b=0.1kg、電阻R_b=6Ω，它們分別從圖中M、N處同時由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動，都能勻速穿過磁場區(qū)域，且當(dāng)b 剛穿出磁場時a正好進入磁場.設(shè)重力加速度為g=10m/s²，不計a、b棒之間的相互作用。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好。求：

（1）在整個過程中，a、b兩棒分別克服安培力所做的功；

（2）導(dǎo)體棒a從圖中M處到進入磁場的時間；

（3）M點和N點距L₁的高度。

學(xué)習(xí)物理除了知識的學(xué)習(xí)外，還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想與方法．下列關(guān)于物理學(xué)中的思想方法敘述正確的是

A．在探究求合力方法的實驗中使用了等效替代的思想

B．伽利略在研究自由落體運動時采用了微元法

C．在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中使用了理想化模型的思想方法

D．法拉第在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時利用了理想實驗法