（12分）如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。
（1）求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；
（2）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；
（3）导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。
（12分）如图所示，边长L=2.5m、质量m=0.50kg的正方形金属线框，放在磁感应强度B=0.80T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合. 在力F作用下由静止开始向左运动，5.0s末时从磁场中拉出.测得金属线框中的电流随时间变化的图象如下图所示.已知金属线框的总电阻R=4.0Ω，求：
（1）t=5.0s时金属线框的速度；
（2）t=4.0s时金属线框受到的拉力F的大小；
（3）已知在5.0s内力F做功1.92J，那么金属线框从磁场拉出的过程中，线框中产生的焦耳热是多少.
（10分）交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R。.当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中，求：
（1）通过R的电荷量q为多少？
（2）R上产生的电热QR为多少？
（3）外力做的功W为多少？
（8分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距
，导轨上端连接着电阻
，质量为m＝0.01kg、电阻为R2＝
的金属杆ab与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计。整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B＝1T的匀强磁场中。ab杆由静止释放，经过一段时间后达到最大速率，取g=10m/s2，求此时：
（1）杆的速率；
（2）杆两端电压；
（3）电阻R1消耗的电功率。
（8分）如图所示，木板A质量mA＝1 kg，足够长的木板B质量mB＝4 kg，质量为mC＝2 kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦. 现使A以v0＝12 m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4 m/s速度弹回. 求:
（1）B运动过程中的最大速度大小.
（2）C运动过程中的最大速度大小.
如图（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框，线框边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时，若磁场的宽度为b（b>3a），在3t0时刻线框到达2位置，速度又为v0，并开始离开匀强磁场. 此过程中v－t图像如图（b）所示，则（ ）
A. t＝0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0
B. 在t0时刻线框的速度为v0－
C. 线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度一定比t0时刻线框的速度大
D. 线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中线框中产生的电热为2Fb
