如圖所示:輕彈簧一端連于固定點O，可在豎直平面內自由轉動；另一端連接一帶電小球P，其質量kg，電荷量q=0.2C。將彈簧保持原長拉至水平后，以初速度豎直向下射出小球P，小球P到達O點的正下方點時速度恰好水平，其大小v=15m/s。若、相距R=1.5m，小球P在點與另一由細繩懸掛的、不帶電的、質量kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間，小球P脫離彈簧，小球N脫離細繩，同時在空間加上豎直向上的勻強電場E和垂直于紙面的磁感應強度B=lT的勻強磁場。此后，小球P在豎直平面內做半徑r=0.5m的勻速圓周運動。小球P、N均可視為質點，小球P的電荷量保持不變，不計空氣阻力，取。則。

(1)判斷小球P所帶電性，并說明理由。

(2)彈簧從水平擺至豎直位置的過程中，其彈性勢能變化了多少？

(3)請通過計算并比較相關物理量，判斷小球P、N碰撞后能否在某一時刻具有相同的速度。

如圖所示:輕彈簧一端連于固定點O，可在豎直平面內自由轉動；另一端連接一帶電小球P，其質量kg，電荷量q=0.2C。將彈簧保持原長拉至水平后，以初速度豎直向下射出小球P，小球P到達O點的正下方點時速度恰好水平，其大小v=15m/s。若、相距R=1.5m，小球P在點與另一由細繩懸掛的、不帶電的、質量kg的靜止絕緣小球N相碰。碰后瞬間，小球P脫離彈簧，小球N脫離細繩，同時在空間加上豎直向上的勻強電場E和垂直于紙面的磁感應強度B=lT的勻強磁場。此后，小球P在豎直平面內做半徑r=0.5m的勻速圓周運動。小球P、N均可視為質點，小球P的電荷量保持不變，不計空氣阻力，取。則。

(1)判斷小球P所帶電性，并說明理由。
(2)彈簧從水平擺至豎直位置的過程中，其彈性勢能變化了多少？
(3)請通過計算并比較相關物理量，判斷小球P、N碰撞后能否在某一時刻具有相同的速度。

磁懸浮列車動力原理如下圖所示，在水平地面上放有兩根平行直導軌，軌間存在著等距離的正方形勻強磁場B_l和B₂，方向相反，B₁=B₂=lT，如下圖所示。導軌上放有金屬框abcd，金屬框電阻R=2Ω，導軌間距L=0.4m，當磁場B_l、B₂同時以v=5m/s的速度向右勻速運動時，求

如果導軌和金屬框均很光滑，金屬框對地是否運動?運動性質如何?

如果金屬框運動中所受到的阻力恒為其對地速度的K倍，K=0.18，求金屬框所能達到的最大速度v_m是多少?

如果金屬框要維持(2)中最大速度運動，它每秒鐘要消耗多少磁場能?