如圖甲所示，長方形金屬框abcd（下面簡稱方框），各邊長度為ac=bd=

l

2

、ab=cd=l，方框外側(cè)套著一個內(nèi)側(cè)壁長分別為

l

2

及l(fā)的U型金屬框架MNPQ（下面簡稱U型框），U型框與方框之間接觸良好且無摩擦．兩個金屬框的質(zhì)量均為m，PQ邊、ab邊和cd邊的電阻均為r，其余各邊電阻可忽略不計．將兩個金屬框放在靜止在水平地面上的矩形粗糙絕緣平面上，將平面的一端緩慢抬起，直到這兩個金屬框都恰能在此平面上勻速下滑，這時平面與地面的夾角為θ，此時將平面固定構(gòu)成一個傾角為θ的斜面．已知兩框與斜面間的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力．在斜面上有兩條與其底邊垂直的、電阻可忽略不計，且足夠長的光滑金屬軌道，兩軌道間的寬度略大于l，使兩軌道能與U型框保持良好接觸，在軌道上端接有電壓傳感器并與計算機(jī)相連，如圖乙所示．在軌道所在空間存在垂直于軌道平面斜向下、磁感強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場．

（1）若將方框固定不動，用與斜面平行，且垂直PQ邊向下的力拉動U型框，使它勻速向下運動，在U形框與方框分離之前，計算機(jī)上顯示的電壓為恒定電壓U₀，求U型框向下運動的速度多大；
（2）若方框開始時靜止但不固定在斜面上，給U型框垂直PQ邊沿斜面向下的初速度v₀，如果U型框與方框最后能不分離而一起運動，求在這一過程中電流通過方框產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）若方框開始時靜止但不固定在斜面上，給U型框垂直PQ邊沿斜面向下的初速度3v₀，U型框與方框?qū)�會分離．求在二者分離之前U型框速度減小到2v₀時，方框的加速度．
注：兩個電動勢均為E、內(nèi)阻均為r的直流電源，若并聯(lián)在一起，可等效為電動勢仍為E，內(nèi)電阻為

r

2

的電源；若串聯(lián)在一起，可等效為電動勢為2E，內(nèi)電阻為2r的電源．

如圖一所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab與金屬框架接觸良好．在兩根導(dǎo)軌的端點d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計．現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右在框架上滑動，運動中桿ab始終垂直于框架．圖二為一段時間內(nèi)金屬桿受到的安培力f隨時間t的變化關(guān)系，則下面圖中可以表示外力F隨時間t變化關(guān)系的圖象是（　�。�

如圖所示，在水平面上固定一光滑金屬導(dǎo)軌EDF，∠EDG=∠FDG=30°，一質(zhì)量為m足夠長導(dǎo)體棒AC垂直DG方向放置在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r，整個裝置處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．現(xiàn)對導(dǎo)體棒AC施加一水平向右的外力，使導(dǎo)體棒從D位置開始以速度v₀沿DG方向做勻速直線運動，導(dǎo)體棒在滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸．下列判斷錯誤的是（　�。�