如图1所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角为
，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m。导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B。金属导轨的上端与开关S、定值电阻R1和电阻箱R2相连。不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为g。现在闭合开关S，将金属棒由静止释放。
（1）判断金属棒ab中电流的方向；
（2）若电阻箱R2接入电路的阻值为0，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻上产生的焦耳热Q；
（3）当B=0.40T，L=0.50m，
37°时，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系，如图2所示。取g = 10m/s2，sin37°= 0.60，cos37°= 0.80。求阻值R1和金属棒的质量m。
(9分)如图所示，重为3N的导体棒，放在间距为d=1m的水平放置的导轨上，其中电源电动势E=6V，内阻r=0.5
，定值电阻R0=11.5，其它电阻不计。试求：
（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，大小为B=2T（图未画出），要使导体棒静止不动，导轨与导体棒间的摩擦力至少为多大？
（2）若磁场大小不变，方向与导轨平面成
角。如图所示，此时导体棒所受的摩擦力多大？
(8分)如图所示，MN表示真空室中垂直于纸面放置的感光板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B. 一个电荷量为q的带电粒子从感光板上的狭缝O处以垂直于感光板的初速度v射入磁场区域，最后到达感光板上的P点. 经测量P、O间的距离为l，不计带电粒子受到的重力。求：
（1）带电粒子所受洛伦兹力的大小；
（2）带电粒子的质量大小。
(8分)如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1
，电阻R1=9，R2=5，R3是一只滑动变阻器，其阻值变化范围为0～20。求：
（1）电流表的示数为0.4A时，R3的阻值为多大？
（2）当R3为多大时电源的总功率最大？最大功率是多少？
粤公网安备 44130202000953号