（16分）如圖所示，間距為L的兩條足夠長(zhǎng)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(jì)，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(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．將一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)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(gè)大小為v₀、方向沿導(dǎo)軌平面向下的初速度，然后任其運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)µ；

（2）導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上移動(dòng)的最大距離x；

（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(jì)．PQGH范圍內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)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(chǎng)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(qiáng)度隨高度變化的磁場(chǎng)（在同一水平線上各處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同），金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，以a=2.5 m/s²的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，求磁場(chǎng)上邊緣（緊靠GH）的磁感應(yīng)強(qiáng)度； 

（2）在（1）的情況下，金屬棒在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到F＝(0.75v-0.5)N（v為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度）沿導(dǎo)軌向下的力作用，求金屬棒離開磁場(chǎng)時(shí)的速度．

如圖所示，很長(zhǎng)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(chǎng)。磁棒外套有一個(gè)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(chǎng)處的磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)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(huì)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(shí)間為t₁，下落的時(shí)間為t₂，重力加速度為，不計(jì)碰撞過(guò)程中能量損失和線圈中電流磁場(chǎng)的影響。求：

（1）線圈第一次下落過(guò)程中的最大速度

（2）第一次與水平面碰后上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中通過(guò)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(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q

學(xué)習(xí)物理除了知識(shí)的學(xué)習(xí)外，還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問(wèn)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(shí)驗(yàn)中使用了等效替代的思想

B．伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了微元法

C．在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)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(shí)利用了理想實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)，金屬棒ef擱在導(dǎo)軌上，可無(wú)摩擦地滑動(dòng)，此時(shí)bcfe構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形．金屬棒的電阻為r，其余部分的電阻不計(jì)．在t=0的時(shí)刻，導(dǎo)軌間加一豎直向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)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(shí)刻起保持此時(shí)的水平拉力F不變，金屬棒ef在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)了s后剛好達(dá)到最大速度，求：

（1）在t=時(shí)刻該水平拉力F的大小和方向；

（2）金屬棒ef在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的最大速度；

（3）從t=0開始到金屬棒ef達(dá)到最大速度的過(guò)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(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�，畫出上述過(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。

一個(gè)矩形金屬框MNPQ置于xOy平面內(nèi)，平行于x軸的邊NP的長(zhǎng)為d，如圖（a）所示�？臻g存在磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)的方向垂直于金屬框平面，磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是

A．若d =l，則線框中始終沒(méi)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(shí)，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(shí)，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(zhǎng)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(qiáng)磁場(chǎng)中，其上端連接一個(gè)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(guò)位移傳感器測(cè)出下滑的位移大小與時(shí)間的關(guān)系如下表所示，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，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(yùn)動(dòng)的前1s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；

⑶從開始運(yùn)動(dòng)到t=1.0s的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電量。

（16分）如圖所示，電阻忽略不計(jì)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(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)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(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦向下滑動(dòng)，都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，且當(dāng)b 剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng).設(shè)重力加速度為g=10m/s²，不計(jì)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(gè)過(guò)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(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間；

（3）M點(diǎn)和N點(diǎn)距L₁的高度。

學(xué)習(xí)物理除了知識(shí)的學(xué)習(xí)外，還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問(wèn)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(shí)驗(yàn)中使用了等效替代的思想

B．伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了微元法

C．在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)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(shí)利用了理想實(shí)驗(yàn)法