如图，L型弯管有一柔软但不可被压缩（或拉伸）的长度为l的物体，其截面直径比L型弯管径略小（管径与物体的长度相比可以忽略），该物体可在L型弯管中移动，且物体在弯角处移动时无能量损失．已知L型弯管的竖直部分光滑，水平部分与物体间的动摩擦因数为μ（μ＞1），且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现让物体在竖直外力作用下保持静止，设物体的上端离水平管的竖直距离为x．
（1）若物体的一部分在水平管中，撤去外力后，物体能在原位置保持静止，求此情况下x的取值范围．
（2）若物体全部在竖直管中，撤去外力后，物体能全部进入水平管中，求此情况下x的取值范围．
（3）若x=2μl，求撤去外力后物体右端进入水平管的距离．

如图，L型弯管有一柔软但不可被压缩（或拉伸）的长度为l的物体，其截面直径比L型弯管径略小（管径与物体的长度相比可以忽略），该物体可在L型弯管中移动，且物体在弯角处移动时无能量损失．已知L型弯管的竖直部分光滑，水平部分与物体间的动摩擦因数为μ（μ＞1），且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现让物体在竖直外力作用下保持静止，设物体的上端离水平管的竖直距离为x．
（1）若物体的一部分在水平管中，撤去外力后，物体能在原位置保持静止，求此情况下x的取值范围．
（2）若物体全部在竖直管中，撤去外力后，物体能全部进入水平管中，求此情况下x的取值范围．
（3）若x=2μl，求撤去外力后物体右端进入水平管的距离．

如图所示为回旋加速器的示意图．它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上．在D₁盒中心A处有离子源，它产生并发出的a粒子，经狭缝电压加速后，进入D₂盒中．在磁场力的作用下运动半个圆周后，再次经狭缝电压加速．为保证粒子每次经过狭缝都被加速，设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致．如此周而复始，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D型盒的边缘，以最大速度被导出．已知a粒子电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R，设狭缝很窄，粒子通过狭缝的时间可以忽略不计，设a粒子从离子源发出时的初速度为零．（不计a粒子重力）求：
（1）a粒子第一次被加速后进入D₂盒中时的速度大小；
（2）a粒子被加速后获得的最大动能E_k和交变电压的频率f
（3）a粒子在第n次由D₁盒进入D₂盒与紧接着第n+1次由D₁盒进入D₂盒位置之间的距离△x．