2014年2月，第22届冬奥会在俄罗斯索契成功举行。在高山滑雪速降比赛中，运动员由静止开始沿滑道向下做匀加速直线运动，2s内的位移为8m。在此过程中
（1）求运动员的加速度大小；
（2）求2s末运动员的速度大小；
(12分)如图所示，光滑绝缘水平面上方有两个方向相反的水平方向匀强磁场，竖直虚线为其边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为
．竖直放置的正方形金属线框边长为
、电阻为R、质量为m．线框通过一绝缘细线与套在光滑竖直杆上的质量为M的物块相连，滑轮左侧细线水平。开始时，线框与物块静止在图中虚线位置且细线水平伸直。将物块由图中虚线位置由静止释放，当物块下滑h时速度大小为
，此时细线与水平夹角
，线框刚好有一半处于右侧磁场中。(已知重力加速度g，不计一切摩擦)求：
(1)此过程中通过线框截面的电荷量q；
(2)此时安培力的功率；
(3)此过程在线框中产生的焦耳热Q。
(14分)如图所示，质量M=5kg的木板A在恒力F的作用下以速度
向右做匀速度直线运动，某时刻在其右端无初速度地放上一质量为
的小物块B．已知木板与地面间的摩擦因数
，物块与木板间的摩擦因数
．(物块可看作质点，木板足够长，取g=10m/s2)试求：
(1)放上物块后木板发生的位移；
(2)物块与木板之间产生的摩擦热。
如图，两个大小相同的小球用等长的细线悬挂在同一高度，静止时两个小球恰好接触，无相互挤压，两个小球质量分别为
和
（
）。现将拉离平衡位置，从高
处由静止释放，与碰撞后被弹回，上升高度为
，求碰后能上升的高度
。（已知重力加速度为
）
国内最长的梅溪湖激光音乐喷泉，采用了世界一流的喷泉、灯光和音响设备，呈现出让人震撼的光与水的万千变化，喷泉的水池中某一彩灯发出的一条光线射到水面的入射角为
，从水面上射出时的折射角是
。
①求光在水面上发生全反射的临界角；
②在水池中
m深处有一彩灯（看做点光源）。求这盏彩灯照亮的水面面积。
如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨
、
相距为
m，导轨平面与水平面夹角
，导轨电阻不计，磁感应强度为
的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为m的金属棒
垂直于、放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为
kg、电阻为
Ω，两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为
m，定值电阻为
Ω，现闭合开关
并将金属棒由静止释放，取
m/s2，求：
（1）金属棒下滑的最大速度为多大？
（2）当金属棒下滑达到稳定状态时，整个电路消耗的电功率
为多少？
（3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属板间加一垂直于纸面向里的匀强磁场
，在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为
kg、所带电荷量为
C的液滴以初速度
水平向左射入两板间，该液滴可视为质点，要使带电粒子能从金属板间射出，初速度应满足什么条件？
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