均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，
（1）求线框中产生的感应电动势大小;
（2）求cd两点间的电势差大小;
（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。
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？