（高考真题）导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在与其垂直的水平恒力F的作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F方向相同，导线MN始终与导线框形成闭合电路，已知导线MN电阻为R，其长度L，恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B，忽略摩擦阻力和导线框的电阻。
（1）通过公式推导验证：在时间内
，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能
，也等于导线MN中产生的焦耳热Q。
（2）若导线的质量m=8.0g，长度L=0.1m，感应电流I=1.0A，假设一个原子贡献1个自由电子，计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率v（下表中列出了一些你可能用到的数据）。
（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动自由电子和金属离子（金属原子失去电子后剩余部分）的碰撞，展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子运动模型：在此基础上，求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力
的表达式。
如图所示，水平固定放置的两根平行光滑导轨MN、PQ，两导轨间距L＝0.50 m，导轨间接有电阻R＝0.50Ω．一导体棒ab垂直跨放在导轨上，现在力F的作用下在导轨上匀速滑动。已知除电阻R外，导体棒ab和导轨的电阻都可忽略不计，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度，B＝0.40 T．导轨足够长．当ab以v＝4.0 m/s的速度向右匀速滑动时，（g=10m/s2）
求：(1)ab棒中产生的感应电动势大小；
(2)维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小．
如图所示真空中在直线DC与EF间宽为d的区域内有强度为B的匀强磁场方向如图，质量m带电+q的粒子以与DC成θ角的速度v0垂直射入磁场中。
求(1)要使粒子只能从DC射出，则初速度v0应满足什么条件？
(2)从DC边飞出的粒子飞行的时间是多少？
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？