如图（甲）所示，两个水平和倾斜光滑直导轨都通过光滑圆弧对接而成，相互平行放置，两导轨相距L=lm，倾斜导轨与水平面成
角，倾斜导轨的下面部分处在一垂直斜面的匀强磁场区I中，I区中磁场的磁感应强度B1随时间变化的规律如图（乙）所示垂直斜面向上为正值，图中t1、t2未知。水平导轨足够长，其左端接有理想灵敏电流计G（内阻不计）和定值电阻R=3
，水平导轨处在一竖直向上的匀强磁场区Ⅱ中，Ⅱ区中的磁场恒定不变，磁感应强度大小为B2=1T，在t=0时刻，从斜轨上磁场I区外某处垂直于导轨水平静止释放一金属棒ab，棒的质量m=0．l kg，棒的电阻r=2，棒下滑时与导轨保持良好接触设棒通过光滑圆弧前后速度大小不变，导轨的电阻不计。若棒在斜面上向下滑动的整个过程中，灵敏电流计指针稳定时显示的电流大小相等，t2时刻进入水平轨道，立刻对棒施一平行于框架平面沿水平且与杆垂直的外力。（g取10m/s2）求：
（1）ab棒进入磁场区I时速度V的大小；
（2）磁场区I在沿斜轨方向上的宽度d；
（3）棒从开始运动到刚好进入水平轨道这段时间内ab棒上产生的热量Q；
（4）若棒在t2时刻进入水平导轨后，电流计G的电流I随时间t变化的关系如图（丙）所示（而未知），已知t2到t3的时间为0．5s，t3到t4的时间为1s，请在图（丁）中作出t2到t4时间内外力大小F随时间t变化的函数图像。（从上向下看逆时针方向为电流正方向）
如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取
。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。
太阳系外存在着许多恒星与行星组成的双星系统．它们的运行原理可以理解为：质量为M的恒星和质量为m的行星（M>m ），在它们之间的万有引力作用下有规则地运动着.如图甲所示，我们可以认为行星在以某一定点C为圆心、以a为半径的圆周上做匀速圆周运动（图中没有表示出恒星）.设引力常量为G，恒星和行星的大小可忽略不计.求：
（1）恒星与点C间的距离是多少？
（2）试在图中粗略画出恒星运动的轨道和位置；
（3）计算恒星的运行速率v.
(9分)如图所示，在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间用一根长为l的轻杆连接（杆的质量可不计），两小球可绕穿过轻杆中点O的水平轴无摩擦转动.现让轻杆处于水平位置，然后无初速度释放，重球b向下，轻球a向上，产生转动，在杆转至竖直位置的过程中，杆对a球和b球分别做功多少？
(9分)风力发电机是一种环保的电能获取方式，设计每台风力发电机的功率为40kW，实验测得风的动能转化为电能的效率为20%，空气的密度是1.29kg/m3，当地水平风速约为10m/s，问风力发电机的叶片长约为多少才能满足设计要求？
(10分)如图所示，物体A的质量为M，圆环B的质量为m，通过绳子连结在一起，圆环套在光滑的竖直杆上，开始时连接圆环的绳子处于水平，长度l=4m，现从静止释放圆环。不计定滑轮和空气的阻力，取g=10m/s2，求：
（1）为使圆环能下降h =3m，两个物体的质量应满足什么关系？
（2）若圆环下降h =3m时的速度v=5m/s，则两个物体的质量有何关系？