（1）电流为零时金属杆所处的位置；

（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；

（3）保持其他条件不变，而初速度v₀取不同值，求开始时F的方向与初速度v₀取值的关系。

22．（3分）如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为l＝0.2米，在导轨的一端接有阻值为R＝0.5欧的电阻，在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B＝0.5特斯拉。一质量为m＝o.1千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v₀＝2米/秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a＝2米/秒²、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求：

（1）设自行车在水平路面上匀速行过时，受到的平均阻力为f，人蹬踏脚板的平均作用力为F，链条中的张力为T，地面对后轮的静摩擦力为f_s，通过观察，写出传动系统中有几个转动轴，分别写出对应的力矩平衡表达式；

（2）设R₁＝20厘米，R₂＝33厘米，踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24，计算人蹬踏脚板的平均作用力与平均阻力之比；

（3）自行车传动系统可简化为一个等效杠杆。以R₁为一力臂，在右框中画出这一杠杆示意图，标出支点，力臂尺寸和作用力方向。

21．（13分）如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R₁，由踏脚板带动半径为r₁的大齿盘，通过链条与半径为r₂的后轮齿盘连接，带动半径为R₂的后轮转动。

……

经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的三千六百分之一。上述结果是否正确？若正确，列式证明；若错误，求出正确结果。

20．（8分）一卫星绕某行星作匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g_行，行星的质量M与卫星的质量m之比 M/m＝81，行星的半径R_行与卫星的半径R_卫之比R_行/R_卫＝3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R_行之比r/R_行＝60。设卫星表面的重力加速度为g_卫，则在卫星表面有：

19．（10分）上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为0.2米²的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。温度为 300 K时，活塞离气缸底部的高度为0.6米；将气体加热到330K时，活塞上升了0.05米，不计摩擦力及固体体积的变化。求物体A的体积。

18．（4分）已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流，在其周围有变化的磁场，因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。当线圈平面平行地面测量时，在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零，b、d两处线圈中的电动势不为零；当线圈平面与地面成45°夹角时，在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零。经过测量发现，a、b、c、d恰好位于边长为1米的正方形的四个顶角上，如图所示。据此可以判定地下电缆在      两点连线的正下方，离地表面的深度为        米。