如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只单匝圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的质量为m=0.1kg，半径为r=0.1m，导线单位长度的阻值为ρ=0.1Ω/m，金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．金属圈下半部分在磁场外．已知从t=0时刻起，测得经过10s丝线刚好被拉断．重力加速度g取10m/s2 ． 求：
(1)导体圆中感应电流的大小及方向；
(2)丝线所能承受的最大拉力F；
(3)在丝线断前的10s时间内金属圈中产生的焦耳热Q．
某同学设计了一个发电测速装置，工作原理如图所示.一个半径为
的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为
的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起沿顺时针方向（从左向右看）以角速度
转动.圆盘上绕有不可伸长的细线，细线下端挂着一个质量为m＝0.5 kg的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T. a点通过导线与导轨相连，b点通过电刷与O端相连.测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度.铝块由静止释放，下落h时，测得U＝0.6 V（细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g取10
）.
（1）测U时，与a点相接的是电压表的正极还是负极？
（2）求此时铝块的速度大小.
某同学利用如图甲所示装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化，螺线管的内阻
，初始时滑动变阻器的滑片位于正中间20
的位置，打开传感器，将质量为m的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极.穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的电磁阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫的高度差为h.计算机屏幕上显示出如图乙所示的
曲线.
（1）磁铁穿过螺线管的过程中，产生第一峰值时线圈中的感应电动势约为________V.
（2）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是________.
A.磁铁从静止下落到穿过螺线管掉落到海绵垫上的过程中，线圈中的磁通量变化率先增大后减小
B.如果仅将滑动变阻器的滑片从中间向左移动，坐标系中的两个峰值都会减小
C.磁铁在穿过线圈过程中加速度始终小于重力加速度g
D.如果仅略减小h，两个峰值都会减小
（3）在磁铁下降h的过程中，可估算由机械能转化的电能的大小约为________J.
如图所示是饮水器的自动控制电路．左边是对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1．只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热．饮水器的使用原理是同时满足水位高于S1及水温较低，饮水器对水加热．
（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否．Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry．
（2）为了提高加热起始温度，变阻器Ry应该调的_____________（选填“大一些”或“小一些”）．
如图所示，MN、PQ和JK、ST为倾角皆为
的足够长的金属导轨，都处在垂直于斜面的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.JK与ST平行，相距L，MN与PQ平行，相距
.质量分别为2m、m的金属杆a和b垂直放置在导轨上.已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，两杆与导轨构成回路的总电阻始终为R，重力加速度为g.下列说法正确的是（ ）
A.若a固定，释放b，则b最终速度的大小为
B.若同时释放a、b，则b最终速度的大小为
C.若同时释放a、b，当b下降高度为h时达到最大速度，则此过程中两杆与导轨构成的回路中产生的电能为
D.若同时释放a、b，当b下降高度为h时达到最大速度，则此过程中通过回路的电荷量为
半导体内导电的粒子（载流子）有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以空穴导电为主的半导体叫P型半导体，以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体.如图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B.当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会产生霍尔电压
，若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法正确的是（ ）
A.如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体
B.如果上表面电势高，则该半导体为N型半导体
C.其他条件不变，增大c时，增大
D.样品板在单位体积内参与导电的载流子数目为
