如图1所示，两根足够长的平行金属导轨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R2="2" R1，当金属棒下降高度为h时，速度为v，求此过程中定值电阻R1上产生的焦耳热Q1；
（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。求定值电阻的阻值R1和金属棒的质量m。
如图，光滑水平直轨道上两滑块、
用橡皮筋连接，
的质量为
，开始时橡皮筋松弛，
静止，给
向左的初速度
，一段时间后，
与
同向运动发生碰撞并粘在一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间
的速度的两倍，也是碰撞前瞬间
的速度的一半。求：
（i）的质量；
（ii）碰撞过程中、
系统机械能的损失。
如图所示，三角形为某透明介质的横截面，
为
边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自
以角度
入射，第一次到达
边恰好发生全反射。已知
，
边长为
，该介质的折射率为
。求：
（i）入射角
（ii）从入射到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为，可能用到：
或
）。
一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量、体积
的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内冲入一定质量的气体，开始时筒内液面到水面的距离
，筒内气体体积
。在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面的距离为
时，拉力减为零，此时气体体积为
，随后浮筒和重物自动上浮。求
和
。
已知:大气压强，水的密度
，重力加速度的大小
。不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。
如图甲所示，间距为、垂直于纸面的两平行板
、
间存在匀强磁场。取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。
时刻，一质量为
、带电荷量为
的粒子（不计重力），以初速度
由
板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。当
和
取某些特定值时，可使
时刻入射的粒子经
时间恰能垂直打在
板上（不考虑粒子反弹）。上述
、
、
、
为已知量。
（1）若，求
；
（2）若，求粒子在磁场中运动时加速度的大小；
（3） 若，为使粒子仍能垂直打在
板上，求
。
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