如圖所示，等間距的兩光滑金屬導(dǎo)軌由足夠長的水平直軌和傾斜直軌在PQ處平滑連接組成。PQ與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌間距為L，水平直軌在同一水平面內(nèi)，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。水平直軌左側(cè)有直流電源、電容為C的電容器和定值電阻R，長度為L、質(zhì)量為2m、電阻為2R的金屬棒M靜置在水平直軌上，金屬棒M距電阻R足夠遠(yuǎn)，質(zhì)量為m的絕緣棒N被控制靜置于傾斜直軌上，絕緣棒N距水平軌道高度為h,不計(jì)金屬導(dǎo)軌電阻。開始時(shí)，開關(guān)S₂斷開，將單刀雙擲開關(guān)S₁接“1”，使電容器完全充電，然后S₁接“2”，金屬棒M從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)至穩(wěn)定速度后，當(dāng)金屬棒M到PQ的距離為d時(shí)，S₁立即與“2”斷開、同時(shí)閉合S₂，金屬棒M運(yùn)動(dòng)至PQ處時(shí)，恰好與從傾斜直軌上由靜止開始自由下滑的絕緣棒N在PQ處發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短可不計(jì)，隨后絕緣棒N能在傾斜直軌上到達(dá)的最大高度為

25

9

h

。已知以后絕緣棒N與金屬棒M每次再發(fā)生碰撞時(shí)金屬棒M均已停止運(yùn)動(dòng)，所有碰撞均為彈性碰撞，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，M、N始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩棒粗細(xì)不計(jì)，重力加速度為g。求：

（1）發(fā)生第1次碰撞后瞬時(shí)，絕緣棒N與金屬棒M各自速度大??；
（2）直流電源電動(dòng)勢E；
（3）發(fā)生第1次碰撞后到最終兩棒都停止運(yùn)動(dòng)的全過程中，金屬棒M的位移大小。