如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图。一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为A的小喷口，喷口离地的高度为h。管道中有一绝缘活塞。在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a、b，其中棒b的两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中。当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为S。若液体的密度为ρ，不计所有阻力，求：

（1）活塞移动的速度；

（2）该装置的功率；

（3）磁感强度B的大小；

（4）若在实际使用中发现电压表的读数变小，试分析其可能的原因。

如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN、M′N′位于同一水平面上，两轨道之间的距离=0.50m。轨道的MN′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻，    NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接，两半圆轨道的半径均为R₀=0.5m。直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d=0.80m，且其右边界与NN′重合。现有一质量m=0.20kg、电阻  r=0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处。在与杆垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F，结果导体杆ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′。已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数=0.10，轨道的电阻可忽略不计，取g=10m/s²，求：

（1）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；

（2）导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量；

（3）导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热。

置于水平面上的光滑平行金属导轨 CD、EF 足够长，两导轨间距为 L = 1 m，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为 B = 0.5 T。电阻为 r =1Ω的金属棒 ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好。平行金属板 M、N 相距 d = 0.2 m，板间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为 B，金属板按如图所示的方式接入电路。已知滑动变阻器的总阻值为R = 4Ω，滑片P 的位置位于变阻器的中点。有一个质量为 m = 1.0×10^{－8 kg}、电荷量为 q = + 2.0×10^{－5 C}的带电粒子，从左端沿两板中心线水平射入场区。不计粒子的重力。问：

   （1）若金属棒 ab 静止，求粒子初速度 v₀ 多大时，可以垂直打在金属板上；

   （2）当金属棒 ab以速度v匀速运动时，让粒子仍以初速度 v₀ 射入磁场后，能从两板间沿直线穿过，求金属棒 ab 运动速度 v 的大小和方向。

如图甲所示，空间存在B=0．5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN，PQ是放在同一水平面内的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0．1的导体棒，从零时刻开始，对ab施加一个大小为F=0．45N，方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触，图乙是棒的速度一时间图象，其中AO是图象在O点的切线(切线的斜率即为棒在O点的加速度)，AB是图象的渐近线。

  (1)除R以外，其余部分的电阻均不计，求R的阻值。

  (2)当棒的位移为100m时，其速度已经达到10m／s，求此过程中电阻上产生的热量Q。

如图所示，光滑斜面ABCD的倾角，其上放置一矩形金属线框abcd，ab长，ab长，线框质量m=lkg，电阻，线框通过细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行；重物质量M=2kg，离地面的高度H=4．8m；斜面上efgh区域存在有界匀强磁场，方向垂直于斜面向上；AB到ef的距离为=4．2m，ef到gh的距离为=0．6m．现释放重物M使线框从图示位置由静止开始运动，发现线框匀速穿过磁场区域，取g：10，求：

(1)线框进入磁场时的速度v；

(2)磁感应强度B；

(3)线框中产生的焦耳热Q．