1．[2021·山东卷，16]海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤(贝类动物)后，有时会飞到空中将它丢下，利用地面的冲击打碎硬壳．一只海鸥叼着质量m＝0.1 kg的鸟蛤，在H＝20 m的高度、以v0＝15 m/s的水平速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上．取重力加速度g＝10 m/s2，忽略空气阻力．
(1)若鸟蛤与地面的碰撞时间Δt＝0.005 s，弹起速度可忽略，求碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力的大小F；(碰撞过程中不计重力)
(2)在海鸥飞行方向正下方的地面上，有一与地面平齐、长度L＝6 m的岩石，以岩石左端为坐标原点，建立如图所示坐标系．若海鸥水平飞行的高度仍为20 m，速度大小在15～17 m/s之间，为保证鸟蛤一定能落到岩石上，求释放鸟蛤位置的x坐标范围．
2．如图甲，竖直平行放置的足够长的光滑金属导轨a、b(不计电阻)，间距L＝1 m，导轨上端P、Q两点间(P、Q连线水平)通过导线接有一阻值R＝1 Ω的定值电阻和电容为C＝9 F的电容器，正方形PQNM区域及CD下方区域存在垂直导轨平面向里的磁场，边界MN与CD的间距为h＝2.2 m，CD下方区域磁场的磁感应强度为B0＝1 T．质量m＝1 kg、长也为L＝1 m、电阻不计的匀质导体棒始终与导轨垂直并接触良好，开始时仅闭合S1，给导体棒一个合适的初速度v0，让其从磁场上边界PQ连线处下落并开始计时，导体棒正好在PQNM区域做匀速运动，PQNM区域磁感应强度随时间变化的B t图象如图乙所示．t1时刻，导体棒正好到达磁场的下边界MN处，t2时刻到达CD处，运动过程中电容器始终未被击穿，g＝10 m/s2.求：
(1)导体棒在PQNM区域匀速运动的速度v0和导体棒到达CD处的时刻t2；
(2)t1～t2时间内回路生成的电能以及0～t2时间内通过定值电阻R的电荷量q；
(3)若t1时刻后在导体棒上施加一大小为 N、方向竖直向上的外力F外，导体棒运动至CD时撤去外力，并断开S1，闭合S2，试分析导体棒的运动状态及从进入CD时刻起经过1 s电容器中储存的能量．
