某同學(xué)設(shè)計了一個測量物體質(zhì)量的裝置，此裝置放在水平桌面上，如圖所示．其中P的上表面光滑，A是質(zhì)量為M的帶夾子的金屬塊，Q是待測質(zhì)量的物體（可以被A上的夾子固定）．精密的理論和實(shí)驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)：在該裝置中，彈簧振子做簡諧運(yùn)動的周期為T=2π

m k

m是振子的總質(zhì)量，k是與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)的未知常數(shù)．
①為了測定物體Q的質(zhì)量，還需要利用下列四個儀器中的即可：
A．秒表           B．刻度尺
C．交流電源       D．打點(diǎn)計時器
②根據(jù)上述信息和選定的實(shí)驗(yàn)器材，請你設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)方案．那么，利用可測物理量和已知物理量，求得待測物體Q的質(zhì)量的計算式為：m_x=；表達(dá)式中可測物理量字母代表的物理含義為：．

長為2L的板面光滑且不導(dǎo)電的平板車C放在光滑水平地面上，車的右端有一塊擋板，車的質(zhì)量為m_C=4m，絕緣物體B的質(zhì)量為m_B=2m，B位于車板面的中間，帶電的金屬塊A的質(zhì)量m_A=1m，所帶電荷量為+q，A、B開始處于圖示位置而靜止，今在整個空間加一水平向右的勻強(qiáng)電場，金屬塊A由靜止開始向右運(yùn)動，與B發(fā)生碰撞時的速度為v₀，碰后A以v₀/4的速度反彈回來，B向右運(yùn)動（設(shè)A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，且碰撞中無電荷量的轉(zhuǎn)移，若B與C相碰，則碰后C的速度等于碰前B的速度的一半）．
（1）求勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小；
（2）若A第二次與B相碰，試通過計算判斷是在B與C相碰之前還是相碰之后；
（3）A從第一次與B相碰到第二次與B相碰的過程中，電場力對A做了多少功？

如圖所示，某一質(zhì)量為m的金屬滑塊，帶電量大小為q，以某一速度沿水平放置的木板進(jìn)入電磁場空間，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向外，電場方向水平向右，滑塊與木板之間的摩擦系數(shù)為μ．已知滑塊由P點(diǎn)沿木板做勻速直線運(yùn)動到Q點(diǎn)與開關(guān)碰撞，將Q點(diǎn)的開關(guān)撞開，使電場消失，只保留磁場，離開開關(guān)時滑塊的動能變?yōu)樵瓉淼?span id="vtzxhpn" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

4

，并勻速返回P處，設(shè)往復(fù)運(yùn)動的總時為T，P、Q間距離為L，碰撞時間不計．求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（2）整個過程中克服摩擦力所做的功；
（3）勻強(qiáng)電場E的大小．

如圖所示，某一質(zhì)量為m的金屬滑塊，帶電量大小為q，以某一速度沿水平放置的木板進(jìn)入電磁場空間，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向外，電場方向水平向右，滑塊與木板之間的摩擦系數(shù)為μ．已知滑塊由P點(diǎn)沿木板做勻速直線運(yùn)動到Q點(diǎn)與開關(guān)碰撞，將Q點(diǎn)的開關(guān)撞開，使電場消失，只保留磁場，離開開關(guān)時滑塊的動能變?yōu)樵瓉淼?span mathtag="math" >

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，并勻速返回P處，設(shè)往復(fù)運(yùn)動的總時為T，P、Q間距離為L，碰撞時間不計．求：
（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
（2）整個過程中克服摩擦力所做的功；
（3）勻強(qiáng)電場E的大�。�

如圖所示，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2l，分別帶有等量的負(fù)、正電荷，在兩板間形成電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場．A板上有一小孔（它的存在對兩板間勻強(qiáng)電場分布的影響可忽略不計），孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），在外力作用下靜止在軌道的中點(diǎn)P處．孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道，軌道上距A板l處有一固定檔板，長為l的輕彈簧左端固定在擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q．撤去外力釋放帶電小球，它將在電場力作用下由靜止開始向左運(yùn)動，穿過小孔（不與金屬板A接觸）后與薄板Q一起壓縮彈簧，由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計，可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機(jī)械能．小球從接觸Q開始，經(jīng)歷時間T₀第一次把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開彈簧的瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與彈簧接觸時小球電荷量的

1

k

（k＞1）．
（1）小球第一次接觸薄板Q后，則彈簧的彈性勢能多大；
（2）假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運(yùn)動的最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板，小球從開始運(yùn)動到被第N次彈回兩板間向右運(yùn)動到達(dá)B板的總時間．