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  • 1. (2022高三上·浙江月考) 航空母舰上的弹射器能将质量为M的飞机在极短的时间内加速到起飞速度 , 起飞前飞机紧贴在弹射滑块上,当弹射滑块与飞机一起速度达到时飞机被放飞(如图1)。某型弹射器利用超级电容的大电流放电使动力杆获得动力,动力杆与弹射滑块为一整体,其工作原理可用图2加以说明:光滑导轨AG、BH相距为L,在C、D处各被一小段正对绝缘材料隔开,金属部分导轨电阻不计,左端接有电动势为E的电源、单刀双掷开关和电容量为C的超级电容;右端接有单刀双掷开关和稳定输出电流的恒流源。整个装置处于竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中。开始时动力杆a(连带滑块质量为m)静止于AB处,质量为4m的阻尼杆b置于贴近CD的右侧;置于“1”处,置于“3”处;当电源给超级电容器C充满电后,将拨到“2”电容器放电,动力杆驱动飞机向右运动,到达CD时速度刚好为飞机被放飞,接着a和b相碰两者合二为一成为一“双棒”整体,该“双棒”向右运动到EF(图中未画出)后停止,为了使a、b复位,把打到“4”利用恒流源将其推回。已知a、b棒的接入电阻相同即 , 试求

    1. (1) 将拨到“2”瞬间,飞机的加速度;
    2. (2) 飞机被弹射时电容器两端的电压U;
    3. (3) 在使“双棒”返回到CD过程中,恒流源输出的能量为多少。

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