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（19分）如圖（甲）所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN，PQ相距為L=1m，導軌平面與水平面夾角α=37°，導軌電阻不計.磁感應強度為B₁=2T的勻強磁場垂直于導軌平面向上，長為L=1m的金屬桿ab垂直于MN，PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬桿的質量為m₁=2kg、電阻為R₁=3Ω.兩金屬導軌的上端連接右側電路，電路中通過導線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間距離和板長均為d=1m，定值電阻為R₂=1Ω.現閉合開關S并將金屬桿由靜止釋放，取重力加速度g=10m/s².
（1）求金屬桿沿導軌下滑的最大速率v_m；
（2）當金屬桿穩定下滑時，在水平放置的平行金屬板間加一垂直于紙面向里的勻強磁場B₂=3T，在下板的右端C點且非常靠近下板的位置有一質量為m₂=6×10-5kg、帶電量為q=-1×10^-4C的液滴以初速度v水平向左射入磁場，該液滴可視為質點，要使帶電液滴能從金屬板間射出，則初速度v滿足什么條件？
（3）若帶電液滴射入的速度恰好使液滴從D點飛出，液滴從C點射入時，再從該磁場區域加一個如圖（乙）所示的變化磁場（正方向與B₂方向相同，不考慮磁場變化所產生的電場），求該帶電液滴從C點射入到運動到D點所經歷的時間t.

（19分）如圖（甲）所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN，PQ相距為L=1m，導軌平面與水平面夾角α=37°，導軌電阻不計.磁感應強度為B1=2T的勻強磁場垂直于導軌平面向上，長為L=1m的金屬桿ab垂直于MN，PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬桿的質量為m1=2kg、電阻為R1=3Ω.兩金屬導軌的上端連接右側電路，電路中通過導線接一對水平放置的平行金屬板，兩板間距離和板長均為d=1m，定值電阻為R2=1Ω.現閉合開關S并將金屬桿由靜止釋放，取重力加速度g=10m/s2.

（1）求金屬桿沿導軌下滑的最大速率vm；

（2）當金屬桿穩定下滑時，在水平放置的平行金屬板間加一垂直于紙面向里的勻強磁場B2=3T，在下板的右端C點且非常靠近下板的位置有一質量為m2=6×10-5kg、帶電量為q=-1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入磁場，該液滴可視為質點，要使帶電液滴能從金屬板間射出，則初速度v滿足什么條件？

（3）若帶電液滴射入的速度恰好使液滴從D點飛出，液滴從C點射入時，再從該磁場區域加一個如圖（乙）所示的變化磁場（正方向與B2方向相同，不考慮磁場變化所產生的電場），求該帶電液滴從C點射入到運動到D點所經歷的時間t.

已知帶電粒子的比荷=10⁸ C/kg，粒子的重力忽略不計，假設在粒子通過電場區域的極短時間內極板間的電壓可以看作不變，不計粒子間的相互作用，求：（sin37°=0.6,cos37°=0.8）

(甲)                                     （乙）

（1）在電壓u變化的一個周期內，帶電粒子能從電場射出的時間。

（2）熒光屏上的發光范圍。