如图1所示，固定于绝缘水平面上且间距d = 0.2m的U型金属框架处在竖直向下、均匀分布的磁场中，磁场的左边界cd与右边界ab之间的距离L = 1m。t=0时，长为d的金属棒MN从ab处开始沿框架以初速度υ0 = 0.2m/s向左运动，t = 5s时棒刚好达到cd处停下；t＝0时刻开始，磁场的磁感应强度B的倒数随时间t的变化规律如图2所示。电阻R = 0.4Ω，棒的电阻r = 0.1Ω，不计其他电阻和一切摩擦阻力，棒与导轨始终垂直且接触良好。求：
（1）在0~1s内棒受到的安培力；
（2）棒的质量m；
（3）在0~5s内电阻R消耗的平均电功率P1。
如图所示，长为2L的平板绝缘小车放在光滑水平面上，小车两端固定两个绝缘的带电小球A和B。A、B所带电荷量分别为＋2q和 3q．小车（包括带电小球A、B）的总质量为m。虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时虚线MN位于小车正中间。若视带电小球为质点，在虚线MN、PQ间加上方向水平向右、场强大小为E的匀强电场后，小车开始运动。试求：
（1）小车向右运动的最大距离；
（2）此过程中小球B电势能的变化量；
（3）小球A从开始运动至刚离开电场所用的时间。
如图所示，建筑工人正在使用打夯机将桩料打入泥土中以加固地基。打夯前，先将桩料扶起，使其缓慢直立进入泥土中，每次卷扬机都通过滑轮用轻质钢丝绳将夯锤提升到距离桩顶h0=5m处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上并不弹起，而随桩料一起向下运动。设夯锤和桩料的质量均为m=500 kg，泥土对桩料的阻力为f=kh，其中常数k=2.0×104N/m，h是桩料深入泥土的深度。卷扬机使用电动机来驱动，卷扬机和电动机总的工作效率为
=95%，每次卷扬机需用20 s的时间提升夯锤。提升夯锤时忽略加速和减速的过程，不计夯锤提升时的动能，也不计滑轮的摩擦。夯锤和桩料的作用时间极短，g取10
，求：
（1）在提升夯锤的过程中，电动机的输入功率；（结果保留2位有效数字）
（2）打完第一夯后，桩料进入泥土的深度。
半径为
的圆形区域内存在垂直平面向外的匀强磁场，平行金属板M和N的中线O1O2与圆形O在同一水平线上，两金属板间距为，长为
，电压为
。一个质量为
带电荷量为
的粒子以速度
从圆周的P点沿半径方向垂直金属板中心线O1O2进入匀强磁场区域，后沿中心线O1O2进入金属板间匀强电场，从右端飞出，不计粒子重力，则
（1）磁场的磁感应强度B的大小；
（2）粒子在磁场和电场中运动的总时间；
（3）当粒子在电场中经过时间
时，突然改变两金属板带电性质，使电场反向，且两板间电压变为U1，则粒子恰好能从O2点飞出电场，求电压U1和U0的比值.
如图所示，建筑工人正在使用打夯机将桩料打入泥土中以加固地基。打夯前，先将桩料扶起，使其缓慢直立进入泥土中，每次卷扬机都通过滑轮用轻质钢丝绳将夯锤提升到距离桩顶h0=5m处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上并不弹起，而随桩料一起向下运动。设夯锤和桩料的质量均为m=500 kg，泥土对桩料的阻力为f=kh，其中常数k=2.0×104N/m，h是桩料深入泥土的深度。卷扬机使用电动机来驱动，卷扬机和电动机总的工作效率为
=95%，每次卷扬机需用20 s的时间提升夯锤。提升夯锤时忽略加速和减速的过程，不计夯锤提升时的动能，也不计滑轮的摩擦。夯锤和桩料的作用时间极短，g取10
，求：
（1）在提升夯锤的过程中，电动机的输入功率；（结果保留2位有效数字）
（2）打完第一夯后，桩料进入泥土的深度。
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