(16分)如圖所示，足夠長(zhǎng)的U型金屬框架放置在絕緣斜面上，斜面傾角30°，框架的寬度l＝1.0m、質(zhì)量M=1.0kg。導(dǎo)體棒垂直放在框架上，且可以無(wú)摩擦的運(yùn)動(dòng)。設(shè)不同質(zhì)量的導(dǎo)體棒放置時(shí)，框架與斜面間的最大靜摩擦力均為。導(dǎo)體棒電阻R＝0.02Ω，其余電阻一切不計(jì)。邊界相距的兩個(gè)范圍足夠大的磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ，方向相反且均垂直于金屬框架，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為。導(dǎo)體棒從靜止開(kāi)始釋放沿框架向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到即將離開(kāi)Ⅰ區(qū)域時(shí)，框架與斜面間摩擦力第一次達(dá)到最大值；導(dǎo)體棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它剛剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)域時(shí)，框架與斜面間摩擦力第二次達(dá)到最大值。()。求：

（1）磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ邊界間的距離；

（2）欲使框架一直靜止不動(dòng)，導(dǎo)體棒的質(zhì)量應(yīng)該滿足的條件；

（3）質(zhì)量為1.6kg的導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，金屬框架受到的最小摩擦力。

如圖甲所示，一矩形金屬線圈ABCD垂直固定于磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)是變化的，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象如圖乙所示，則線圈的AB邊所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖象正確的是（規(guī)定向右為安培力F的正方向）

（本題17分）一個(gè)質(zhì)量m＝0.1kg的正方形金屬框總電阻R＝0.5W，金屬框放在表面是絕緣且光滑的斜面頂端，自靜止開(kāi)始沿斜面下滑，下滑過(guò)程中穿過(guò)一段邊界與斜面底邊BB’平行、寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后滑至斜面底端BB’，設(shè)金屬框在下滑時(shí)即時(shí)速度為v，與此對(duì)應(yīng)的位移為s，那么v²-s圖像如圖2所示，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上。試問(wèn)：

（1）分析v²-s圖像所提供的信息，計(jì)算出斜面傾角q和勻強(qiáng)磁場(chǎng)寬度d。

（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？

（3）金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時(shí)間為多少？

（4）現(xiàn)用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金屬框上，使金屬框從斜面底端BB’靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后到達(dá)斜面頂端。試計(jì)算恒力F做功的最小值。

關(guān)于物理學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法中正確的是

A. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并提出了電磁感應(yīng)定律

B. 庫(kù)侖提出了庫(kù)侖定律，并最早實(shí)驗(yàn)測(cè)得元電荷e的數(shù)值

C. 伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量

D. 法拉第不僅提出了場(chǎng)的概念，而且發(fā)明了人類歷史上的第一臺(tái)發(fā)電機(jī)

如圖甲所示，MN左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)將一邊長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場(chǎng)中，使線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，且bc邊與磁場(chǎng)邊界MN重合。當(dāng)t=0時(shí)，對(duì)線框施加一水平拉力F，使線框由靜止開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t=t₀時(shí)，線框的ad邊與磁場(chǎng)邊界MN重合。圖乙為拉力F隨時(shí)間t變化的圖線。由以上條件可知，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及t₀時(shí)刻線框的速率v為

A．     B．    C．     D．

（15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(chǎng)中，整個(gè)磁場(chǎng)由若干個(gè)寬度皆為d的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域1、2、3、4……組成，磁感應(yīng)強(qiáng)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(jì)導(dǎo)軌的電阻�，F(xiàn)對(duì)棒ab施加水平向右的拉力，使其從區(qū)域1磁場(chǎng)左邊界位置開(kāi)始以速度v₀向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)并穿越n個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。（1）求棒ab穿越區(qū)域1磁場(chǎng)的過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（2）求棒ab穿越n個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中拉力對(duì)棒ab所做的功W；

（3）規(guī)定棒中從a到b的電流方向?yàn)檎�，�?huà)出上述過(guò)程中通過(guò)棒ab的電流I隨時(shí)間t變化的圖象；

（4）求棒ab穿越n個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中通過(guò)電阻R的凈電荷量q。

(16分)如圖所示存在范圍足夠大的磁場(chǎng)區(qū)，虛線OO′為磁場(chǎng)邊界，左側(cè)為豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁，右側(cè)為豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，B₁＝B₂＝B.有一質(zhì)量為m且足夠長(zhǎng)的U形金屬框架MNPQ平放在光滑的水平面上，框架跨過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)邊界OO′與框架的兩平行導(dǎo)軌MN、PQ垂直，兩導(dǎo)軌相距L，一質(zhì)量也為m的金屬棒垂直放置在右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)光滑的水平導(dǎo)軌上，并用一不可伸長(zhǎng)的繩子拉住，繩子能承受的最大拉力是F₀，超過(guò)F₀繩子會(huì)自動(dòng)斷裂，已知棒的電阻是R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，t＝0時(shí)刻對(duì)U形金屬框架施加水平向左的拉力F讓其從靜止開(kāi)始做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

(1) 求在繩未斷前U形金屬框架做勻加速運(yùn)動(dòng)t時(shí)刻水平拉力F的大��；繩子斷開(kāi)后瞬間棒的加速度．

(2) 若在繩子斷開(kāi)的時(shí)刻立即撤去拉力F，框架和導(dǎo)體棒將怎樣運(yùn)動(dòng)，求出它們的最終狀態(tài)的速度．

(3) 在(2)的情景下，求出撤去拉力F后棒上產(chǎn)生的電熱和通過(guò)導(dǎo)體棒的電量．

(17分)如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌間距為d，兩導(dǎo)體棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量都為m、電阻都為R，回路中其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。在t=0時(shí)刻使a沿導(dǎo)軌向上作速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將b由靜止釋放，b經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后也作勻速運(yùn)動(dòng)。已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=300，g取10m／s²，不計(jì)兩導(dǎo)棒間的相互作用力。         

(1)為使導(dǎo)體棒b能沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，a的速度v不能超過(guò)多大?

(2)若a在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，以v₁=2m/s的速度沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，試導(dǎo)出F與b的速率v₂的函數(shù)關(guān)系式并求出v₂的最大值；

(3)在(2)中，當(dāng)t=2s時(shí)，b的速度達(dá)到5.06m/s，2s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為13.2J，求該2s內(nèi)力F做的功(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

（16分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑直金屬導(dǎo)軌、平行固定在傾角

的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距L=1m，導(dǎo)軌的電阻可忽略。、兩點(diǎn)間接有阻值為 的電阻。一根質(zhì)量m=1kg、電阻的均勻直金屬桿放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下。自圖示位置起，桿受到大小為（式中v為桿運(yùn)動(dòng)的速度，力的單位為N）、方向平行導(dǎo)軌沿斜面向下的拉力作用，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得通過(guò)電阻的電流隨時(shí)間均勻增大。g取10m/s²，。

  ⑴試判斷金屬桿在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)，并請(qǐng)寫(xiě)出推理過(guò)程；

⑵求電阻的阻值；

⑶求金屬桿自靜止開(kāi)始下滑通過(guò)位移x = 1m所需的時(shí)間和該過(guò)程中整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱。

如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌的一端接有電阻和開(kāi)關(guān)，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)軌平面垂直，金屬桿ab置于導(dǎo)軌上．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，在桿ab上作用一水平向右www..com的恒力F，使桿ab向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)．一段時(shí)間后閉合開(kāi)關(guān)并開(kāi)始計(jì)時(shí)，金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．

下列關(guān)于金屬桿ab的v —t圖象不可能的是