（20）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。

读材料，回答1~3题。

材料一：2009年7月22日上午9时左右，千年一遇的日全食在我国的长江流域上演。目前，江苏的苏州、

              浙江的嘉兴、杭州，上海，安徽的铜陵等城市成为“日全食经济圈”。

材料二：7月22日日全食自西向东扫过我国的地区示意图。

1、日全食现象发生时[ ]

A、太阳、月球、地球在一直线上

B、太阳系八大行星运行到一条直线附近

C、地球位于太阳与月球之间

D、一定是农历15、16 日

2、此次日食发生时，旅游者在日食带地区拍摄到的自然景观照片，天空背景的蔚蓝色逐步变得灰蒙蒙的，其主要原因是由于大气对太阳辐射的 [ ]

A、保温作用增强

B、反射作用增强

C、折射作用减弱

D、散射作用减弱

3、报道中称苏州、嘉兴、杭州、卜海、铜陵等城市成为“日全食经济圈”，但没有提及重庆、成都等，原因最有可能是[ ]

A、苏州等城市地处长江三角洲，经济发达、人口稠密、交通便捷

B、苏州等城市地处平原地区，日食观测条件最好

C、重庆、成都多雾，台风多发，且日食持续时间短

D、重庆、成都等地，基础设施落后，接待能力不足