某同学设计了一个测量物体质量的装置，此装置放在水平桌面上，如图所示．其中P的上表面光滑，A是质量为M的带夹子的金属块，Q是待测质量的物体（可以被A上的夹子固定）．精密的理论和实验均发现：在该装置中，弹簧振子做简谐运动的周期为T=2π

m k

m是振子的总质量，k是与弹簧的劲度系数有关的未知常数．
①为了测定物体Q的质量，还需要利用下列四个仪器中的即可：
A．秒表           B．刻度尺
C．交流电源       D．打点计时器
②根据上述信息和选定的实验器材，请你设计一个实验方案．那么，利用可测物理量和已知物理量，求得待测物体Q的质量的计算式为：m_x=；表达式中可测物理量字母代表的物理含义为：．

长为2L的板面光滑且不导电的平板车C放在光滑水平地面上，车的右端有一块挡板，车的质量为m_C=4m，绝缘物体B的质量为m_B=2m，B位于车板面的中间，带电的金属块A的质量m_A=1m，所带电荷量为+q，A、B开始处于图示位置而静止，今在整个空间加一水平向右的匀强电场，金属块A由静止开始向右运动，与B发生碰撞时的速度为v₀，碰后A以v₀/4的速度反弹回来，B向右运动（设A、B均可看作质点，且碰撞中无电荷量的转移，若B与C相碰，则碰后C的速度等于碰前B的速度的一半）．
（1）求匀强电场场强的大小；
（2）若A第二次与B相碰，试通过计算判断是在B与C相碰之前还是相碰之后；
（3）A从第一次与B相碰到第二次与B相碰的过程中，电场力对A做了多少功？

如图所示，某一质量为m的金属滑块，带电量大小为q，以某一速度沿水平放置的木板进入电磁场空间，匀强磁场的方向垂直纸面向外，电场方向水平向右，滑块与木板之间的摩擦系数为μ．已知滑块由P点沿木板做匀速直线运动到Q点与开关碰撞，将Q点的开关撞开，使电场消失，只保留磁场，离开开关时滑块的动能变为原来的

1

4

，并匀速返回P处，设往复运动的总时为T，P、Q间距离为L，碰撞时间不计．求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）整个过程中克服摩擦力所做的功；
（3）匀强电场E的大小．

如图所示，某一质量为m的金属滑块，带电量大小为q，以某一速度沿水平放置的木板进入电磁场空间，匀强磁场的方向垂直纸面向外，电场方向水平向右，滑块与木板之间的摩擦系数为μ．已知滑块由P点沿木板做匀速直线运动到Q点与开关碰撞，将Q点的开关撞开，使电场消失，只保留磁场，离开开关时滑块的动能变为原来的

1

4

，并匀速返回P处，设往复运动的总时为T，P、Q间距离为L，碰撞时间不计．求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）整个过程中克服摩擦力所做的功；
（3）匀强电场E的大小．

如图所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为2l，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m、电荷量为q（q＞0）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l处有一固定档板，长为l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球，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔（不与金属板A接触）后与薄板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，使得小球每次离开弹簧的瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成刚与弹簧接触时小球电荷量的

1

k

（k＞1）．
（1）小球第一次接触薄板Q后，则弹簧的弹性势能多大；
（2）假设小球被第N次弹回两板间后向右运动的最远处恰好到达B板，小球从开始运动到被第N次弹回两板间向右运动到达B板的总时间．