如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为α=30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中．两根电阻都为R=2Ω、质量都为m=0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x=1.6m，有界匀强磁场宽度为3x=4.8m．先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动．两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g=10m/s²）．求：
（1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；
（2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；
（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q．

为了缩短航空母舰上飞机起飞前行驶的距离，通常用发射架将飞机弹出，使飞机获得一定的初速度，然后进入跑道加速起飞．在静止的航空母舰上，某飞机采用该方法获得的初速度为v₀之后，在水平跑道上以恒定的额定功率P沿直线加速，经过时间t离开航空母舰且恰好达到最大速度v_m，设飞机的质量为m，飞机在跑道上加速时所受阻力的大小恒定．
求：
（1）飞机在跑道上加速时所受阻力的大小 
（2）航空母舰上飞机跑道的最小长度．

两根粗糙的金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计．匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑．如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大值v=2m/s．求：
（1）下降h过程中，电阻R的最大热功率为多大；
（2）静止释放时的加速度；
（3）此过程中电阻中产生的热量．

如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直向下的磁场中，整个磁场由n个宽度皆为x₀的条形匀强磁场区域1、2…n组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为B、2B、3B…nB，两导轨左端MP间接入电阻R，一质量为m的金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上，与导轨电接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．
（1）对导体棒ab施加水平向右的力，使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区，求导体棒穿越磁场区1的过程中通过电阻R的电量q；
（2）对导体棒ab施加水平向右的恒力F₀，让它从磁场区1左侧边界处开始运动，当向右运动距离

x0

2

时做匀速运动，求棒通过磁场区1所用的时间t；
（3）对导体棒ab施加水平向右的拉力，让它从距离磁场区1左侧x=x₀的位置由静止开始做匀加速运动，当棒ab进入磁场区1时开始做匀速运动，此后在不同的磁场区施加不同的拉力，使棒ab保持做匀速运动穿过整个磁场区，求棒ab通过第i磁场区时的水平拉力F_i和棒ab在穿过整个磁场区过程中回路产生的电热Q．

一小孩在游泳池中带有一个质量为m的篮球潜入水下，在深为h的水底将篮球无初速释放，篮球在水中加速上升，穿出水面后继续竖直上升，上升的最大高度为H．不计水的粘滞阻力、空气阻力和空气浮力，则下列说法中正确的是（　　）

A．篮球在上升全过程中的机械能增加量等于水的浮力对篮球做的功

B．篮球在水中上升过程中的动能增加量等于水的浮力对篮球做的功

C．篮球在水中上升过程中水的浮力做的功等于篮球在空中上升过程克服重力做的功

D．篮球在水底的浮力大于它重力的二倍

如图所示，在一对以板长为2a、板间距离为

2

3

a的平行板围成的矩形EFQP区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场．现有一质量为m、电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从EF边的中点小孔D处垂直于EF边进入磁场，不计重力和空气阻力的影响．
（1）若粒子的轨道半径为a，求磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若改变磁感应强度的大小，使粒子恰好未碰PQ板，求粒子在磁场中运动的时间；
（3）若再次改变磁感应强度的大小，使粒子与ED板多次碰撞后刚好击中板端E点，试讨论此种情况粒子在磁场中运动的时间与碰撞次数的关系．（不计粒子与ED板碰撞的作用时间．设粒子与ED板碰撞前后，电量保持不变并以相同的速率反弹．）

如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ．现给环一个向右的初速度v₀，同时对环施加一个竖直向上的作用力F，并使F的大小随v的大小变化，两者关系为F=kv，其中k为常数，则环在运动过程中克服摩擦所做的功大小可能为（　　）

A． 1 2 mv02	B．0
C． 1 2 mv02+ m3g2 2k2	D． 1 2 mv02- m3g2 2k2

如图所示，某货场利用固定于地面的、半径R=1.8m的四分之一圆轨道将质量为m₁=10kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，已知当货物由轨道顶端无初速滑下时，到达轨道底端的速度为5m/s．为避免货物与地面发生撞击，在地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B，长度均为l=2m，质量均为m₂=20kg，木板上表面与轨道末端相切．货物与木板间的动摩擦因数为μ=0.4，木板与地面间的动摩擦因数μ₂=0.1．（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s²）
（1）求货物沿圆轨道下滑过程中克服摩擦力做的功
（2）通过计算判断货物是否会从木板B的右端滑落？若能，求货物滑离木板B右端时的速度；若不能，求货物最终停在B板上的位置．

在足球比赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门．球门的高度为h，足球飞入球门的速度为v，足球的质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的共W为（不计空气阻力）：
（　　）

A．等于mgh+ 1 2 mv2

B．大于mgh+ 1 2 mv2

C．小于mgh+ 1 2 mv2

D．因为球入球门过程中的曲线的形状不确定，所以做功的大小无法确定

（1）小物体A下落至N点时开始离开墙壁，说明这时小物体A与墙壁之间已无挤压，弹力为零．
故有：qE=qv_NB
∴v_N=

E

B

=

4

2

=2m/s          
对小物体A从M点到N点的过程应用动能定理，这一过程电场力和洛仑兹力均不做功，应有：
mgh-W_f克=

1

2

m

v

2N

∴W_f克=mgh-

1

2

m

v

2N

=10^-3×10×0.8-

1

2

×10^-3×2²=6×l0^-3 （J）     
（2）小物体离开N点做曲线运动到达P点时，受力情况如图所示，由于θ=45°，物体处于平衡状态，建立如图的坐标系，可列出平衡方程．
qBv_pcos45°-qE=0        （1）
qBv_psin45°-mg=0        （2）
由（1）得 v_p=

E

Bcos45°

=2

2

m/s
由（2）得 q=

mg

Bvpsin45°

=2.5×l0^-3 c                  
N→P过程，由动能定理得mg（H-h）-qES=

1

2

m

v

2p

-

1

2

m

v

21

代入计算得    S=0.6 m      
答：（1）A沿壁下滑时克服摩擦力做的功6×l0^-3 J．
（2）P与M的水平距离s是0.6m．