如图所示，竖直平面内有无限长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L=0.5m，上方连接一个阻值R=1Ω的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度B=2T的匀强磁场．完全相同的两根金属杆1和2靠在导轨上，金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好，电阻均为r=0.5Ω．将金属杆1固定在磁场的上边缘（仍在此磁场内），金属杆2从磁场边界上方h0=0.8m处由静止释放，进入磁场后恰作匀速运动．(g取10m/s2)求：
（1）金属杆的质量m为多大？
（2）若金属杆2从磁场边界上方h1=0.2m处由静止释放，进入磁场经过一段时间后开始匀速运动．在此过程中整个回路产生了1.4J的电热，则此过程中流过电阻R的电量q为多少？
（3）金属杆2仍然从离开磁场边界h1=0.2m处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时由静止释放金属杆1，两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态，试求两根金属杆各自的最大速度．（已知两个电动势分别为E1、E2不同的电源串联时，电路中总的电动势E=E1+E2．）
把一个带电量q1=2x10﹣6 C 的点电荷放入电场中某点，它所受到的电场力F1=8x10﹣6 N，问：
（1）该点的电场强度E 的大小是多少？
（2）若该点放入带电量q2=4x10﹣6 C 的点电荷，它所所受电场力F2的大小是多少？
在赤道上，地磁场可以看成沿南北方向的均匀磁场．如果赤道某处的磁感应强度大小为0.5×10﹣4T，在赤道上有一根东西方向的直导线，长25米，通有从西向东的电流20A，问地磁场对这根直导线的作用力有多大？方向如何？
如图所示，一个“U”形金属导轨靠绝缘的墙壁水平放置，导轨长L=1.4m，宽d=0.2m。一对长L1=0.4m的等宽金属导轨靠墙倾斜放置，与水平导轨成q角平滑连接，q角可在0~60°调节后固定。水平导轨的左端长L2=0.4m的平面区域内有匀强磁场，方向水平向左，磁感应强度大小B0=2T。水平导轨的右端长L3=0.5m的区域有竖直向下的匀强磁场B，磁感应强度大小随时间以
均匀变大。一根质量m=0.04kg的金属杆MN从斜轨的最上端静止释放，金属杆与斜轨间的动摩擦因数µ1=0.125，与水平导轨间的动摩擦因数µ2=0.5。金属杆电阻R=0.08Ω，导轨电阻不计。
（1）求金属杆MN上的电流大小，并判断方向；
（2）金属杆MN从斜轨滑下后停在水平导轨上，求q角多大时金属杆所停位置与墙面的距离最大，并求此最大距离xm。
地球表面的大气中存在垂直地面向下的匀强电场，称为大气电场。在开阔的旷野上，天气晴好时大气电场的场强大小约为100V/m，雷电天气时甚至可以达到2×104 V/m。科学家设计了测量大气电场的仪器，其原理如图所示。一块长方形金属平板M平行地面放置，板长L=1.0m，宽D=0.5m，金属板通过灵敏电流表与大地连接，如图（a）所示。由于大气电场E的存在，金属板M上感应出均匀分布的负电荷，单位面积电荷量为
，其中静电力常量
。
另一块形状相同的接地金属板N可以左右平移，N板平移到M板正上方时，M板被完全屏蔽，其上的电荷全部流入大地。当M板的部分面积被屏蔽时，被屏蔽部分所带的电荷将流入大地, 如图（b）所示。灵敏电流表测得从M板流到大地的电流即可算出大气电场的场强大小。
（1）若大气电场的场强为100V/m时，求距地面2.0m高处的电势（取地面电势为零）；
（2）若N板匀速向左平移，速度大小v=1.0m/s，N板屏蔽M板过程中灵敏电流表读数为1.0×10-8A，求此时大气电场的场强大小；
（3）试分析人在大气电场中为什么不会触电。
飞机在水平跑道上加速滑行时受到机身重力mg、竖直向上的机翼升力F升、发动机推力F推、空气阻力F阻、地面支持力FN和轮胎与地面之间的摩擦力F摩。已知升力与阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即F升=k1v2, F阻=k2v2，轮胎和地面之间的等效动摩擦因数为μ。假设飞机在跑道上加速滑行时发动机推力
。
（1）画出飞机在加速滑行时的受力分析图；
（2）飞机在水平跑道上匀加速滑行所需条件是什么？
（3）若飞机在水平跑道上从静止开始匀加速滑行后起飞，跑道的长度至少多大？