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  • 1. (2022高三上·顺义期末) 为实现火箭回收再利用,有效节约太空飞行成本,设计师在返回火箭的底盘安装了4台电磁缓冲装置,工作原理是利用电磁阻尼作用减缓地面对火箭的反冲力。电磁缓冲装置的主要部件有两部分:①缓冲滑块,外部由高强度绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd;②火箭主体,包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ,缓冲轨道内存在稳定匀强磁场,方向垂直于整个缓冲轨道平面。当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用,火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为 , 软着陆要求的速度不能超过v;4台电磁缓冲装置结构相同,如图所示,为其中一台电磁缓冲装置的结构简图,线圈的ab边和cd边电阻均为R;ad边和bc边电阻忽略不计;ab边长为L,火箭主体质量为m,磁感应强度大小为B,重力加速度为g,一切摩擦阻力不计。求:

    1. (1) 缓冲滑块刚停止运动时,流过线圈ab边的电流;
    2. (2) 为了着陆速度不超过v,磁感强度B的最小值(假设缓冲轨道足够长,线圈足够高);
    3. (3) 若火箭主体的速度大小从减到v的过程中,经历的时间为t,求该过程中每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热。

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