间距为l=0.5m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，如图所示，倾斜部分导轨的倾角θ=30°，上端连有阻值R=0.5Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。水平部分导轨足够长，图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场，磁场区域的宽度d=3m。现将质量m=0.1kg、内阻r=0.5Ω、长l=0.5m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放，达到稳定速度v0后进入水平导轨，当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s，已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足
（比例系数k未知），运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻。求：
（1）导体棒ab的速度v0；
（2）导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热；
（3）若磁场B1大小可以调节，其他条件不变，为了使导体棒ab停留在B2磁场区域，B1需满足什么条件。
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=0.1㎏、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做匀加速直线运动，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)求金属杆的瞬时速度随时间变化的表达式；
(2)求第2s末外力F的大小；
(3)如果水平外力从静止起拉动杆2s所做的功为1.2J，求整个回路中产生的焦耳热是多少。
如图所示，两根足够长的直金属MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，ab杆中的电流及其加速度的大小；
（2）求在下滑过程中ab杆可达到的最大速度。
（3）从开始下滑到达到最大速度的过程中，棒沿导轨下滑了距离s，求整个装置生热多少.
如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L=1m，两轨道之间用R=4Ω的电阻连接，一质量m=1kg的导体杆与两轨道垂直，静止放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计．整个装置处于磁感应强度B=4T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图（乙）所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离
后停止．已知在拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q为1.25C．在滑行
的过程中电阻R上产生的焦耳热为
．求：
（1）导体杆运动过程中的最大速度
；
（2）拉力F的最大值
；
（3）拉力F作用过程中，电阻R上产生的焦耳热．
如图所示,竖直放置的平行金属板,板间电压为U0，质量为m,电量为q的带正电的粒子(不计重力)自左极板的a处由静止释放，加速后从右极板的小孔b射出。由o点垂直于mf边的方向射入边长为L的正方形场区，o为mf边的中点。
（1）若正方形区域内仅存在垂直于mn方向的匀强电场，求电场强度E多大能使粒子从n点射出场区；
（2）若正方形区域内仅存在垂直于纸面方向的匀强磁场，求磁感应强度B大小满足什么条件能使粒子从m、n两点间射出场区。
如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=25V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中．金属板长L=20cm，两板间距
．求：
（1）微粒进入偏转电场时的速度V0是多大？
（2）若微粒射出电场过程的偏转角为θ=30，并接着进入一个方向垂直与纸面向里的匀强磁场区，则两金属板间的电压U2是多大？
（3）若该匀强磁场的宽度为
，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?这种情况下磁场中运动时间是多少？
