如图所示，两平行金属导轨轨道MN、MʹNʹ间距为L，其中MO和MʹOʹ段与金属杆间的动摩擦因数μ＝0．4，ON和OʹNʹ段光滑且足够长，两轨道的交接处由很小的圆弧平滑连接，导轨电阻不计，左侧接一阻值为R的电阻和电流传感器，轨道平面与水平面的夹角分别为α＝53°和β＝37°。区域PQPʹQʹ内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为d，PPʹ的高度为h2＝0．3m，。现开启电流传感器，同时让质量为m、电阻为r的金属杆ab自高h1＝1．5m处由静止释放，金属杆与导轨垂直且保持接触良好，电流传感器测得初始一段时间内的I t（电流与时间关系）图象如图乙所示（图中I0为已知）。求：
（1）金属杆第一次进入磁场区域时的速度大小v1（重力加速度为g取10m/s2）；
（2）匀强磁场的磁感应强度B和金属杆第二次进入磁场区域时的速度大小（此后重力加速度取g）；
（3）电阻R在t1 t3时间内产生的总热能QR（用v1和其它已知条件表示）。
如图16所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一个磁感应强度B＝0．50T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R＝0．30Ω的电阻，导轨宽度L＝0．40m。电阻为r＝0．20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，导轨电阻不计，现使金属棒ab由静止开始下滑0．7 m后以5 m/s的速度匀速运动 。（g=10m/s2）
求： （1）金属棒的质量m；
（2）在导体棒下落2．70m内，回路中产生的热量Q。
如图15所示，一小型发电站通过升压变压器B1和降压变压器B2把电能输送给用户(B1和B2都是理想变压器)，已知发电机的输出功率为500kW，输出电压为500V，升压变压器B1原、副线圈的匝数比为1∶10，两变压器间输电导线的总电阻为2Ω。降压变压器B2的输出电压为220V。求：
（1）输电导线上损失的功率；
（2）降压变压器B2的原、副线圈的匝数比。
一个线圈有100匝、面积为0．01m2，线圈的内电阻为0．5Ω，线圈两端接一个9．5Ω的电阻。线圈在0．02S的时间内从磁感应强度均为0．4T的磁铁两极间移出，
求：（1）线圈的感应电动势多大？
（2）电路中产生的电流多大？
（3）线圈两端的电压多大？
质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是20g，静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中。子弹留在木块中以后，木块运动的速度多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度为150m/s，这时木块的速度又是多大？
(10分)一列火车总质量m＝500 t，机车发动机的额定功率P＝6×105 W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍，g取10 m/s2，求：
(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；
(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v＝10 m/s时，列车的瞬时加速度a是多少；
(3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；
(4)若火车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间和发动机在这段时间内做的功。