（1）如图1所示，固定于水平面上的金属框架abcd，处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。框架的ab与dc平行，bc与ab、dc垂直。MN与bc的长度均为l，在运动过程中MN始终与bc平行，且与框架保持良好接触。磁场的磁感应强度为B。
a. 请根据法拉第电磁感应定律
，推导金属棒MN中的感应电动势E；
b. 在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E。
（2）为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程，现构建如下情景： 如图2所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，一内壁光滑长为l的绝缘细管MN，沿纸面以速度v向右做匀速运动。在管的N端固定一个电量为q的带正电小球（可看做质点）。某时刻将小球释放，小球将会沿管运动。已知磁感应强度大小为B，小球的重力可忽略。在小球沿管从N运动到M的过程中，求小球所受各力分别对小球做的功。
一列长
的列车以
的正常速度行驶，当通过
长的大桥时，必须以
的速度行驶。在列车上桥前需提前减速，当列车头刚上桥时速度恰好为
，列车全部离开大桥时又需通过加速恢复原来的速度。减速过程中，加速度大小为
；加速过程中，加速度大小为
，则该列车从减速开始算起，到过桥后速度达到
，共用了多长时间。
在某空间存在着水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向里的匀强磁场B，如图所示，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径
，OA连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角
。今有一质量
、电荷量
的带电小球（可视为质点），以
的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，小球离开C点后做匀速直线运动。已知重力加速度
，
，不计空气阻力，求：
（1）匀强电场的场强E；
（2）小球刚离开C点时的速度大小；
（3）小球刚射入圆弧轨道时，轨道对小球的瞬间支持力
如图所示，是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件，它的折射率为
，横截面半径为R，现用一束细光线与圆柱体的轴线成
的入射角射入圆柱体，不考虑光线在圆柱体内的反射，真空中光速为
。
（1）作出光线穿过圆柱体并射出的光路图；
（2）求出该光线从圆柱体中射出时，出射光线偏离原方向的角度；；
（3）计算光线在圆柱体中的传播时间.
两根足够长的光滑平行直导线MN、PQ与水平面成
角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为
的均匀直金属杆
放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计，现让杆由静止开始沿导轨下滑。
（1）求杆下滑的最大速度
；
（2）杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中杆下滑的距离
。
一根弹性绳沿
轴方向放置，左端在原点O处，用手握着绳的左端使其沿
轴方向做周期为
的简谐运动，于是在绳上形成一简谐波。绳上质点N的平衡位置为
，振动传播到质点M时的波形如图所示，求：
（1）绳的左端振动后经过多长时间传播到质点N；
（2）质点N开始振动时，绳的左端已通过的路程；
（3）如果从N开始振动计时，画出质点N振动的位移-时间图像。