（16分） 如图，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。
（1）如图1，若轨道左端接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值未知的电阻。闭合开关S，导体棒从静止开始运动，经过一段时间后，导体棒达到稳定最大速度vm，求此时电源的输出功率。
（2）如图2，若轨道左端接一电容器，电容器的电容为C，导体棒在水平恒定拉力的作用下从静止(t=0)开始向右运动。已知tc时刻电容器两极板间的电势差为Uc。求导体棒运动过程中受到的水平拉力大小。
（12分）如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨距为L = 2m，重力加速度g取l0m/s2，轨道足够长且电阻不计。求：
（1）杆a b下滑过程中感应电流的方向及R=0时最大感应电动势E的大小；
（2）金属杆的质量m和阻值r；
（3）当R = 4Ω时，求回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W。
（12分） 图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为
的匀强磁场中，有一矩形线图
可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴
转动，由线圈引出的导线
和
分别与两个跟线圈一起绕
转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻
形成闭合电路。图2是线圈的正视图，导线
和
分别用它们的横截面来表示。已知
长度为
, 
长度为
,线圈以恒定角速度
逆时针转动。（共N匝线圈）
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，推导t时刻整个线圈中的感应电动势
表达式；
(2)线圈平面处于与中性面成
夹角位置时开始计时，如图3所示，写出t时刻整个线圈中的感应电动势
的表达式；
(3)若线圈电阻为r，求电阻R两端测得的电压，线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）
（10分）某介质中形成一列简谐波，t=0时刻的波形如图中实线所示。
（1）若波向右传播。零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振。
求：该列波的周期T；从t=0时刻起到P点第一次达到波谷的过程中，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？
（2）若此列波的传播速度大小为20m/s，且波形由实线变为虚线需要经历0.575s时间，则该列波的传播方向如何？
（4分）通常情况下，电阻的阻值会随温度的变化而改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量较高的温度。如图所示，电流表量程为0～25mA，电源电动势为3V，内阻不计。R为滑动变阻器，电阻Rt作为温度计的测温传感器。当t≥0℃时，Rt的阻值随温度t的变化关系为Rt=20+0.5t（单位为Ω）。先把Rt放入0℃环境中，闭合电键S，调节滑动变阻器R，使电流表指针恰好满偏，然后把测温探头Rt放到某待测温度环境中，发现电流表的示数为15mA，该环境的温度为__________℃；当把测温探头Rt放到460℃温度环境中，电路消耗的电功率为__________W。
（6分）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按右上图接线，当闭合S时观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央.然后按右下图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路．
（1）上图电路中串联定值电阻的主要作用是
（2）下图电路S闭合后，将线圈A插入线圈B的过程中，电流表的指针将 （填：左偏、右偏或者不偏）．
（3）下图电路S闭合后，线圈A放在B中不动时，在突然断开S时，指针将 （填：左偏、右偏或者不偏）
（4）下图电路S闭合后，线圈A放在B中不动时，在滑动变阻器滑片向左滑动过程中，指针将 （填：左偏、右偏或者不偏）
