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（12分）如圖所示，絕緣細(xì)桿立于絕緣水平地面上，環(huán)上套一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)，小環(huán)和絕緣桿之間的摩擦力f大小不變，且f＜mg+Eq，開始時(shí)小環(huán)在離地面高為h的A點(diǎn)，并以初速度v₀向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)小環(huán)與地面碰撞時(shí)電荷量無損失，且速度大小不變，方向改變，細(xì)桿所在空間有一勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，大小為E，求小環(huán)最后停止時(shí)，通過的總路程s是多大？

如圖所示，絕緣細(xì)桿立于絕緣水平地面上，環(huán)上套一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小環(huán)，小環(huán)和絕緣桿之間的摩擦力f大小不變，且f<mg+Eq，開始時(shí)小環(huán)在離地面高為h的A點(diǎn)，并以初速度v₀向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)小環(huán)與地面碰撞時(shí)電荷量無損失，且速度大小不變，方向改變，細(xì)桿所在空間有一勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，大小為E，求小環(huán)最后停止時(shí)，通過的總路程s是多大?

(16分)如圖1所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T.其方向垂直于傾角為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN（電阻忽略不計(jì)），MP和NP長度均為2.5m，MN連線水平，長為3m。以MN中點(diǎn)O為原點(diǎn)、OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox。一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD，長度d為3m、質(zhì)量m為1kg、電阻R為0.3Ω，在拉力F的作用下，從MN處以恒定的速度v=1m/s，在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)（金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好）。g取10m/s²。

（1）求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E及運(yùn)動(dòng)到處電勢差；
（2）推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖2中畫出F-x關(guān)系圖象；
（3）求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過程產(chǎn)生的焦耳熱。