(16分)如圖所示，足夠長的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，且可以無摩擦的運動。設(shè)不同質(zhì)量的導(dǎo)體棒放置時，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。邊界相距的兩個范圍足夠大的磁場Ⅰ、Ⅱ，方向相反且均垂直于金屬框架，磁感應(yīng)強度均為。導(dǎo)體棒從靜止開始釋放沿框架向下運動，當(dāng)導(dǎo)體棒運動到即將離開Ⅰ區(qū)域時，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)運動，當(dāng)它剛剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)域時，框架與斜面間摩擦力第二次達(dá)到最大值。()。求：

（1）磁場Ⅰ、Ⅱ邊界間的距離；

（2）欲使框架一直靜止不動，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)體棒在運動的全過程中，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垂直固定于磁場中，磁場是變化的，磁感應(yīng)強度B隨時間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，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB’平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端BB’，設(shè)金屬框在下滑時即時速度為v，與此對應(yīng)的位移為s，那么v²-s圖像如圖2所示，已知勻強磁場方向垂直斜面向上。試問：

（1）分析v²-s圖像所提供的信息，計算出斜面傾角q和勻強磁場寬度d。

（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大？

（3）金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間為多少？

（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’靜止開始沿斜面向上運動，勻速通過磁場區(qū)域后到達(dá)斜面頂端。試計算恒力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. 庫侖提出了庫侖定律，并最早實驗測得元電荷e的數(shù)值

C. 伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律，并通過實驗測出了引力常量

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

如圖甲所示，MN左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強磁場�，F(xiàn)將一邊長為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場中，使線框平面與磁場方向垂直，且bc邊與磁場邊界MN重合。當(dāng)t=0時，對線框施加一水平拉力F，使線框由靜止開始向右做勻加速直線運動；當(dāng)t=t₀時，線框的ad邊與磁場邊界MN重合。圖乙為拉力F隨時間t變化的圖線。由以上條件可知，磁場的磁感應(yīng)強度B的大小及t₀時刻線框的速率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。

(16分)如圖所示存在范圍足夠大的磁場區(qū)，虛線OO′為磁場邊界，左側(cè)為豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B₁，右側(cè)為豎直向上的磁感應(yīng)強度為B₂的勻強磁場區(qū)，B₁＝B₂＝B.有一質(zhì)量為m且足夠長的U形金屬框架MNPQ平放在光滑的水平面上，框架跨過兩磁場區(qū)，磁場邊界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)磁場區(qū)光滑的水平導(dǎo)軌上，并用一不可伸長的繩子拉住，繩子能承受的最大拉力是F₀，超過F₀繩子會自動斷裂，已知棒的電阻是R，導(dǎo)軌電阻不計，t＝0時刻對U形金屬框架施加水平向左的拉力F讓其從靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動．

(1) 求在繩未斷前U形金屬框架做勻加速運動t時刻水平拉力F的大�。焕K子斷開后瞬間棒的加速度．

(2) 若在繩子斷開的時刻立即撤去拉力F，框架和導(dǎo)體棒將怎樣運動，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)生的電熱和通過導(dǎo)體棒的電量．

(17分)如圖，兩根足夠長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。整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B。在t=0時刻使a沿導(dǎo)軌向上作速度為v的勻速運動，同時將b由靜止釋放，b經(jīng)過一段時間后也作勻速運動。已知d=1m，m=0.5kg，R=0.5Ω，B=0.5T，θ=300，g取10m／s²，不計兩導(dǎo)棒間的相互作用力。         

(1)為使導(dǎo)體棒b能沿導(dǎo)軌向下運動，a的速度v不能超過多大?

(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)軌向上運動，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，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)強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下。自圖示位置起，桿受到大小為（式中v為桿運動的速度，力的單位為N）、方向平行導(dǎo)軌沿斜面向下的拉力作用，由靜止開始運動，測得通過電阻的電流隨時間均勻增大。g取10m/s²，。

  ⑴試判斷金屬桿在勻強磁場中做何種運動，并請寫出推理過程；

⑵求電阻的阻值；

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

如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌的一端接有電阻和開關(guān)，導(dǎo)軌光滑且電阻不計，勻強磁場的方向與導(dǎo)軌平面垂直，金屬桿ab置于導(dǎo)軌上．當(dāng)開關(guān)S斷開時，在桿ab上作用一水平向右www..com的恒力F，使桿ab向右運動進(jìn)入磁場．一段時間后閉合開關(guān)并開始計時，金屬桿在運動過程中始終與導(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