（10分）两个相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示.开始时平板及磁铁皆处于水平位置，且静止不动.

 (i)现将AB突然竖直向下平移(磁铁与平板间始终相互接触)，并使之停在A′B′处，结果发现两个条形磁铁碰在一起.

 (ii)如果将AB从原位置突然竖直向上平移，并使之停在A″B″位置处，结果发现两条形磁铁也碰在一起.试定性地解释上述现象.

（10分）如图所示，弹簧S₁的上端固定在天花板上，下端连一小球A，球A与球B之间用线相连.球B与球C之间用弹簧S₂相连.A、B、C的质量分别为m_A、m_B、m_C，弹簧与线的质量均可不计.开始时它们都处在静止状态.现将A、B间的线突然剪断，求线刚剪断时A、B、C的加速度.

（15分）如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ，导轨足够长，间距为L，其电阻不计，导轨平面与磁场垂直，ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒，其接入回路中的电阻分别为R，质量分别为m，与金属导轨平行的水平细线一端固定，另一端与cd棒的中点连接，细线能承受的最大拉力为T，一开始细线处于伸直状态，ab棒在平行导轨的水平拉力F的作用下以加速度a向右做匀加速直线运动，两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。

（1）求经多长时间细线被拉断？

（2）若在细线被拉断瞬间撤去拉力F,求两根金属棒之间距离增量△x的最大值是多少？

（20分）如图甲所示， 光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.4Ω。导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。

（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；

（2）求第2s末外力F的瞬时功率；

（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功为0.3J，求回路中定值电阻R上产生的焦耳热是多少。

（13分）一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示。t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场。外力F随时间t变化的图线如图乙所示。已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B；

（2）线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量q。

（14分）如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感强度为B₀=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=1m。试解答以下问题：（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化？

（2）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？

（3）金属棒达到的稳定速度是多大？

（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）?

（14分）如图（a）所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L＝0.40m，导轨平面与水平面成θ＝30^o角，上端和下端通过导线分别连接阻值R₁＝R₂＝1.2Ω的电阻，质量为m＝0.20kg、阻值r＝0.20Ω的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的磁场中，取重力加速度g＝10m／s²。若所加磁场的磁感应强度大小恒为B，通过小电动机对金属棒施加力，使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动，经过0.50s电动机的输出功率达到10W，此后电动机功率保持不变，金属棒运动的v～t图像如图（b）所示，试求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）在0～0.50s时间内金属棒的加速度a的大小；

（3）在0～0.50s时间内电动机牵引力F与时间t的关系；

（4）如果在0～0.50s时间内电阻R₁产生的热量为0.135J，则在这段时间内电动机做的功。

（12分）间距为l的水平平行金属导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B₀，导轨足够长且电阻不计。完全相同的两根金属杆ab、cd质量均为m、电阻均为R，静止放在导轨上，间距也为l。

t=0时刻起，cd杆的外力作用下开始向右匀加速直线运动，加速度大小保持a，t₁时刻，ab杆开始运动。求：

（1）认为导轨与金属杆之间最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，则最大静摩擦力多大？

（2）t₁时刻外力的功率多大？

（3）若在t=0时刻起，B从B₀开始随时间变化，可保持金属杆中没有感应电流，求出B随时间变化关系。

(14分) 如图甲所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如乙图所示，在金属线框被拉出的过程中。

⑴求通过线框导线截面的电量及线框的电阻；

⑵写出水平力F随时间变化的表达式；

⑶已知在这5s内力F做功1.92J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？

（6分）如图甲所示，一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上，线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界。从t＝0时刻开始，线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动，在t₀时刻穿出磁场。图乙为外力F随时间变化的图像，图像中的F₀、t₀均为已知量，则t＝t₀时刻线框的速度v＝________，t＝t₀时刻线框的发热功率P＝_______。