如图所示为一小型交变电流发电机的工作原理图，两磁极间的磁场可看成勻强磁场，磁感应强度为B，矩形线圈abcd以恒定角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴OO’逆时针方向转动，矩形abcd关于OO’对称，已知矩形线圈共有N匝，边长为L1,bc边长为L2，线圈电阻为r，外接电阻为R。
(1) 在线圈位于如图所示的垂直于磁场方向的位置开始计时,规定由a→b(或c→d)方向的感应电动势为正,推导出线圈中感应电动势e随时间t变化的表达式。
(2) 求交流电流表（内阻不计）的读数。
(10分) 跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升飞机悬停在地面224m高时，运动员离开飞机做自由落体运动，一段时间后打开降落伞，以12.5m/s2加速度做匀减速下降。为了运动员的安全，要求运动员落地时的速度不能超过5m/s。（g取10m/s2）求：
（1）运动员打开降落伞时离地面的高度至少是多少？
（2）运动员在空中的最短时间是多少？
如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的
光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为mA="1.5" kg和mB="0.5" kg. 现让A以6 m/s的速度v1水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间t为0.3 s，碰后的速度大小v1′变为4 m/s. 当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，重力加速度g取10 m/s2，求：
（i）在A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力F的大小；
（ii）A、B滑上圆弧轨道的最大高度h．
如图所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率n＝
，玻璃介质的上边界MN是屏幕，玻璃中有一个正三角形空气泡，其边长l＝40 cm，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕平行，一束激光a垂直于AB边射向AC边的中点O，结果在屏幕MN上出现两个光斑．
（i）求两个光斑之间的距离x；
（ii）若任意两束相同的激光同时垂直于AB边向上射入空气泡，求屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离L．
如图所示，在水平轨道右侧安放半径为R＝0.2 m的竖直圆形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为L＝1 m，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然状态．质量为m＝1 kg的小物块A（可视为质点）从轨道右侧以初速度v0＝2
m/s冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回，经水平轨道返回圆形轨道．物块A与PQ段间的动摩擦因数μ＝0.2，轨道其他部分摩擦不计，重力加速度g＝10 m/s2. 求：
（1）物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1；
（2）物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1；
（3）调节PQ段的长度L，A仍以v0从轨道右侧冲上轨道，当L满足什么条件时，物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道．
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