如图所示， 一宽为 L=1.0m 的光滑 U 形金属导轨与水平面成θ=30，上端连接一电阻 R=1.0Ω，有一垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为 B=1.0T，沿导轨方向上 的宽度为 x1=1.5m，一电阻为 r=1.0Ω、质量为 m=0.2kg 的金属棒从距离磁场上边界 x2=0.1m 处由静止释放，已知金属棒在出磁场前已经达到匀速，已知重力加速度为 g=10m/s2，
求：（1）金属棒从静止释放到刚好离开磁场的过程中，导体棒所产生的焦耳热；
（2）金属棒从静止释放到刚好离开磁场的时间.
如图所示，一个质量为 m、电阻不计、足够长的光滑 U 形金属框架 MNPQ，位于光滑水平桌面上，分界线 OO′分别与平行导轨 MN 和 PQ 垂直，两导轨相距 L．在 OO′的左 右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小均为 B．另有质量也为 m 的金属棒 CD，垂直于 MN 放置在 OO′左侧导轨上，并用一根细线系在定点 A．已知细线能承受的最大拉力为 T0，CD 棒接入导轨间的有效电阻 为 R．现从 t=0 时刻开始对 U 形框架施加水平向右的拉力 F，使其从静止开始做加速度为 a 的匀加速直线运动．
（1）若细线尚未断裂，求在 t 时刻水平拉力 F 的大小；
（2）求从框架开始运动到细线断裂的过程中流过回路的电荷量 q.
一交流发电机线圈共 1 000 匝，线圈面积 0.2 m²，置于磁感应强度为 0.1 T 的匀强磁场中以角速度 25
rad / s 匀速转动，发电机输出功率 400KW，线圈电阻不计．发电机先经过匝数比为 1:10 的升压变压器后经输电线输送到远处，再由降压变压器降压后给用 户供电．输电线路损耗的功率为发电机输出功率的 2%，用户电压为 220V．求：
（1）输电线的总电阻；
（2）降压变压器的匝数比.
1 个质子的质量mp=1.007 277u，1 个中子的质量mn=1.008 665u．氦核的质量为4.001509u（1u=931.5MeV/c2,c表示真空中的光速）
（1）写出核子结合成氦核的核反应方程；
（2）计算核子结合成氦核时释放的核能 E ；
（3）计算氦核的比结合能 E；
某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触。上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压
，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为40Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_______相连，指示灯的接线柱D应与接线柱____相连（均选填“A”或“B”）；
(2)当环境温度升高时，热敏电阻阻值将_______，继电器的磁性将_________（均选填“增大”减小”或“不变”），当环境温度达到______
时，警铃报警；
(3)如果要使报警电路在更低的温度就报警，下列方案可行的是（____）
A．适当减小U1 B．适当增大U1 C．适当减小U2 D．适当增大U2
如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12 V、工作时内阻为2 Ω的电动机．闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为1 A，则 ( )
A.副线圈两端电压为22 V
B.电动机输出的机械功率为12 W
C.通过电动机的交流电频率为50 Hz
D.突然卡住电动机，原线圈输入功率变小
