题目内容
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型导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在于其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F的方向相同: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
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MN的质量m=8.0g,长度L=0.10m，感应电流
=1.0A，假设一个原子贡献一个自由电子，计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率ve(下表中列出一些你可能会用到的数据)；
| 阿伏伽德罗常数NA |
|
| 元电荷 |
|
| 导线MN的摩尔质量 |
|
（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子的运动模型；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f的表达式。
【答案】（1）Q （2） 
（3） 
解析：
根据公式、
、
、
可得
,
（1）力F做功
,将F带入得到
电能为
，产生的焦耳热为
,由此可见
（2）总电子数N=
，单位体积内电子数为n,所以N=nsL,故有
，
所以有
（3）电子损失的动能可以表示为
电流产生的焦耳热为：
电子损失的动能转化为焦耳热，所以有
联立解得
在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究。
| 钩码数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| LA/cm | 15.71 | 19.71 | 23.66 | 27.76 |
| LB/cm | 29.96 | 35.76 | 41.51 | 47.36 |
（1）某次测量如图2所示，指针示数为___________cm。
（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表1。用表1数据计算弹簧1的劲度系数为_________N/m（重力加速度g=10m/s2）。由表1数据____________（填“能”或“不能”）计算出弹簧2的劲度系数。
。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值
，称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角
与折射角
依然满足
但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率
，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是
