(18分)在“极限”运动会中，有一个在钢索桥上的比赛项目．如图所示，总长为
的均匀粗钢丝绳固定在等高的
、
处，钢丝绳最低点与固定点、的高度差为
，动滑轮起点在处，并可沿钢丝绳滑动，钢丝绳最低点距离水面也为．若质量为
的人抓住滑轮下方的挂钩由点静止滑下，最远能到达右侧
点，、间钢丝绳相距为
，高度差为
．若参赛者在运动过程中始终处于竖直状态，抓住滑轮的手与脚底之间的距离也为
，滑轮与钢丝绳间的摩擦力大小视为不变，且摩擦力所做功与滑过的路程成正比，不计参赛者在运动中受到的空气阻力、滑轮（含挂钩）的质量和大小，不考虑钢索桥的摆动及形变．
（1）滑轮与钢丝绳间的摩擦力是多大？
（2）若参赛者不依靠外界帮助要到达点，则人在点处抓住挂钩时至少应该具有多大的初动能？
（3）比赛规定参赛者须在钢丝绳最低点脱钩并到达与钢丝绳最低点水平相距为
、宽度为
，厚度不计的海绵垫子上．若参赛者由点静止滑下，会落在海绵垫子左侧的水中．为了能落到海绵垫子上，参赛者在点抓住挂钩时应具有初动能的范围？
如图（a）所示，一平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L=0.2m，电阻R=1.0Ω。有一导体杆静止地放在轨道上，杆与轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于轨道面向下。现用一外力拉导体杆，使导体做加速度为a的匀加速运动，F与时间t的关系如图（b）所示，求杆的质量m和加速度a.
如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K，导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，当ab棒由静止释放0.8s后，突然接通电键，不计空气阻力。设导轨足够长，求ab棒的最大速度和最终速度的大小（g取10m/s2）
如图所示，矩形线框abcd在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于B的轴OO′以ω=10r/s匀速转动，线圈有N=100匝，电阻共0.5Ω，线圈的面积S=0.2m2，则电阻R=99.5Ω，求：
（1）感应电动势的最大值为多少？感应电流的最大值为多少？并标出图示位置时感应电流的方向。
（2）为使线圈能匀速转动，图示位置作用在线框上的外力矩为多大？
在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，
求(1)M、N两点间的电势差UMN；
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.
(12分)如图所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω。若闭合开关后，电灯恰能正常发光，
求：（1）流过电灯的电流是多大？
（2）电动机两端的电压是多大？
（3）电动机输出的机械功率是多少？