（19分）如图所示，正方形导线框abcd的质量为m、边长为l，导线框的总电阻为R。导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd边保持水平。磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面水平距离为l。已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。重力加速度为g。
（1）求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小。
（2）请证明：导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率。
（3）求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功。
（18分）如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个面积为S的矩形线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动.
（1）穿过线框平面磁通量的变化率何时最大？最大值为多少？
（2）当线框由图示位置转过60°的过程中，平均感应电动势为多大？
（3）线框由图示位置转到60°时瞬时感应电动势为多大？
（17分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd，其边长为L，总电阻为R，放在磁感应强度为B．方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN为磁场的左边界。线框在大小为F的恒力作用下向右运动，其中ab边保持与MN平行。当线框以速度v0进入磁场区域时，它恰好做匀速运动。在线框进入磁场的过程中，
（1）线框的ab边产生的感应电动势的大小为E 为多少？
（2）求线框a、b两点的电势差。
（3）求线框中产生的焦耳热。
（4）求F的大小为多少
（16分）如图所示，匀强磁场磁感应强度为B＝0.2T，方向垂直纸面向里。在磁场中的P点引入一个质量为m＝2.0×10-8kg、带电量为q＝5×10-6C的正粒子，并使之以v＝10m/s的速度垂直于磁场方向开始运动，运动方向如图所示，不计粒子重力，磁场足够大。
（1）请在右图上大致画出粒子做匀速圆周运动的轨迹；
（2）粒子做匀速圆周运动的半径和周期为多大；
（3）穿过粒子圆周平面内的磁通量为多大。
我们可以通过以下实验，来探究产生感应电流的条件。
（1）给岀的实物图中，请用笔画线代替导线补全实验电路；
（2）接好电路，合上开关瞬间，电流表指针 （填“偏转”或“不偏转”）；
（3）电路稳定后，电流表指针 （填“偏转”或“不偏转”）；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针 （填“偏转”或“不偏转”）；
（4）根据以上实验可得：产生感应电流的条件 。
如图所示，金属棒MN，在竖直放置的两根平行导轨上无摩擦地下滑，导轨间串联一个电阻，磁感强度垂直于导轨平面，金属棒和导轨的电阻不计，设MN下落过程中，电阻R上消耗的最大功率为P，要使R消耗的电功率增大到4P，可采取的方法是（ ）
A．使MN的质量增大到原来的2倍
B．使磁感强度B增大到原来的2倍
C．使MN和导轨间距同时增大到原来的2倍
D．使电阻R的阻值减到原来的一半
