如图1所示，在电磁炉上放置装有适量水的平底锅，再将一个连有小灯泡的线圈套在平底锅外，可以看到小灯泡点亮。其中，线圈和小灯泡组成的电路如图2所示。当电磁炉工作时，假设线圈所在空间均匀分布有与线圈平面垂直的磁场，磁感应强度变化率
，设线圈匝数为n，线圈所围成的面积为S。
（1）a.请分析说明小灯泡被点亮的原因；b.要使小灯泡亮度变化，可以采取哪些具体措施；
（2）有一种电磁炉专用锅，假设其锅底可等效成一系列半径不同的同心导电环，如图3所示，导电环之间此绝缘，设导电环单位长度的电阻为
（忽略不同环中感应电流之间的相互影响，不计其他能量损失。）求半径为r的导电环中的感应电流的表达式。
电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置，在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势来表明电源的这种特性。如图所示，固定于水平面的U形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属框两平行导轨间距为L，金属棒ab在外力的作用下，沿框架以速度v向右做匀速直线运动，运动过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知电子的电荷量为e，金属棒ab的长度为L。
（1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒ab切割磁感应线产生的感应电动势E；
（2）在金属棒产生电动势的过程中，请说明是什么力充当非静电力，并求出这个非静电力所做的功W的大小；
（3）设单位时间内有N个电子从a端运动到b端，求电源的电功率P的大小。
某组同学利用如图1所示的实验电路要测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。供选择的器材有：电流表
（0～0.6A）、电压表
（0～3V，内阻约15kΩ）、电阻箱R（0～999.9Ω）、开关一个，导线若干。（计算结果均保留两位有效数字）
（1）这组同学记录了6组数据，对应的点已经标在图2坐标纸上。请在坐标纸上画出U－I图线，并根据所画图线，得出干电池的电动势E值和内电阻r值；
（2）当U=1.36V时，计算电源的输出功率P的大小；
（3）用一个电动势为E、内电阻为r的电源，向电阻箱R供电。请推导电源输出功率最大时需满足的条件。
场是物质存在的一种形式。我们可以通过物体在场中的受力情况来研究场的强弱，并由此定义了电场强度、磁感应强度等物理量。
（1）写出电场强度的定义式，并说明公式中各物理量的含义；
（2）写出磁感应强度的定义式，并说明公式中各物理量的含义。
某组同学测定某合金电阻率的实验，部分实验器材如下：待测合金丝R（阻值约8Ω）。学生电源（5V）、开关、导线、电流表A（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）、电压表V（量程0～3V，内阻约3kΩ）。滑动变阻器R（最大阻值5Ω），螺旋测微器、红外线测温仪等。
（1）①为尽可能使实验误差较小，下列电路图中恰当的是____________（选填“图1”或“图2”）。
②用所选择的电路图，测得的合金丝电阻值___________（选填“大于”，“等于”或“小于”）真实值。
（2）下表为实验室对一些长度相同粗细不同的同一种合金丝的测量数据表
| 第一组 | 第二组 | 第三组 | 第四组 | 第五组 |
电压U/V | 1.20 | 3.00 | 1.20 | 1.20 | 3.00 |
合金丝直径D/mm | 1.0 | 1.0 | 1.5 | 1.5 | 1.0 |
合金丝温度t/℃ | 20.0 | 20.0 | 20.0 | 80.0 | 80.0 |
电阻率ρ/Ω·m |
|
|
|
|
|
①结合表中的数据，要研究合金电阻率与横截面积的关系，需观察对比____________两组数据。
②由以上表格数据，你认为影响合金电阻率的因素是______________________________。
小明用如图所示的装置研究“电磁感应现象”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。
（1）要想使电流计指针发生偏转，小明进行了以下4种操作，其中可行的是____（选填选项前的字母）。
A.螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管
B.螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管
C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动
D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动
（2）在（1）的研究中，小明发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，那么感应电流方向与下列哪些因素有关_________________（选填选项前的字母）。
A.磁铁的磁性强弱
B.磁铁运动的方向
C.磁铁运动的速度大小
D.螺线管的匝数
（3）小明又将实验装置改造，如图所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管B与电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺线管A的外面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是______（选填选项前的字母）
A.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向
B.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小
C.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向
D.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小
（4）在（3）研究中，闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？___________________________。
