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如图所示，光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L=1m，两导轨所在平面与水平面夹角为θ=30°，导轨上端用导线CE连接（导轨和导线电阻不计），导轨处在磁感应强度为B=0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．一根电阻为R=1Ω的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上，金属棒MN上有吸水装置P，取沿导轨向下为x轴正方向．坐标原点O在CE中点，开始时金属棒MN处在x=0位置（即与CE重合），金属棒MN的起始质量不计．当金属棒MN由静止开始下滑时，便开始吸水，质量逐渐增大，设金属棒MN质量的增加量与位移x的平方根成正比，即m=k| x |
| 1 |
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（1）猜测金属棒MN下滑过程中做的是什么性质的运动，并加以证明．
（2）金属棒MN下滑2m的位移时，其速度为多大？
(1)试分析说明金属杆的运动情况；（求出加速度，运动速度随时间t的变化关系式）
(2)求第2秒末外力F的功率．
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（1）金属杆在第5秒末的瞬时速度；
（2）金属杆所受外力F随时间t变化的关系式；
（3）若在5秒时间内电阻R上所产生的焦耳热为12.5J，求在这段时间内外力F做的功．
如图12所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为
，分别带有等量的负、正电荷，在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔（它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计），孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道，一个质量为
，电荷量为
的小球（可视为质点）， 在外力作用下静止在轨道的中点P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道，轨道上距A板
处有一固定档板，长为的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小粒，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔后（不与金属板A接触）与薄板Q一起压缩弹簧，由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计，可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触 Q开始，经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开Q瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成刚与Q接触时小球电荷量的
。求：
（1）小球第一次接触Q时的速度大小；
（2）假设小球第
次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达B板，试导出小球从第次接触 Q，到本次向右运动至最远处的时间T0的表达式；
（3）假设小球被第N次弹回两板间后向右运动最远处恰好到达B板，求N为多少。
（20分）
如图12所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为，分别带有等量的负、正电荷，在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔（它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计），孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道，一个质量为
，电荷量为
的小球（可视为质点），在外力作用下静止在轨道的中点P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道，轨道上距A板
处有一固定档板，长为
的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小粒，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔后（不与金属板A接触）与薄板Q一起压缩弹簧，由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计，可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触 Q开始，经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开Q瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成刚与Q接触时小球电荷量的
。求：
（1）小球第一次接触Q时的速度大小；
（2）假设小球第次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达B板，试导出小球从第
次接触 Q，到本次向右运动至最远处的时间T0的表达式；
（3）假设小球被第N次弹回两板间后向右运动最远处恰好到达B板，求N为多少。
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