三、计算题：本大题有4个小题，共38分。解答过程要写出必要的文字说明、有关公式和计算结果。

15．如图所示，一质量m=0.6kg的滑块以vA=8 m／s的初速度，经水平轨道AB，进入竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道BC，已知AB长S=5 m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数u=0.15,圆弧轨道的半径R=2 m，重力加速度g取10m／s2。求：  

(1)滑块经过B点时速度的大小；

(2)滑块离开C点后还能上升多高。

16．如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d，板长为L，接在电压为U的直流电源上．一个带电液滴以v0的初速度从板间的正中央水平射人，恰好做匀速直线运动。求：

(1)液滴的比荷

(2)若直流电源电压变为2U，带电液滴以v0的初速度从板间的正中央水平射入，液滴能从金属板右侧飞出，求液滴离开电场的竖直偏移量。

17．如图所示，边长为L的正方形区域abcd内有垂直向外的匀强磁场，磁感应强度为B。现有一质量为m，电荷量为+q的粒子从a点沿ab方向以一定的初速度进入磁场，恰好从d点飞出，不计粒子重力。

(1)求粒子的初速度大小；   

(2)若保持粒子的初速度方向不变，只改变粒子的速度大小仍从a点进入磁场，粒子从bc边的p点射出，且。求粒子在磁场中的运动时间。

18．如图甲所示，两根足够长的金属导MN、PQ平行放置，且与水平方向成角，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab垂直放在两导轨上，导轨和金属杆接触良好，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻、以及它们之间的摩擦可忽略，现让ab杆沿导轨由静止开始下滑。  

(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；

(2)求在加速下滑的过程中，当ab杆的速度大小为v时，ab杆中的电流及其加速度的大小；    

(3)在下滑过程中，若ab杆下降高度为h时，速度恰好达到最大值。求速度最大值及杆下降h高度的过程中电阻R产生的焦耳热。
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