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  • 1. (2023·杭州模拟) 如图所示,电池通过开关与两根光滑水平轨道相连接,轨道的S、T两处各有一小段绝缘,其它位置电阻不计,轨道间L=1m,足够长的区域MNPO内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度=0.5T,QR右侧足够长的区域内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度=0.5T,O、P两处各有一微微突起的导电结点,结点不影响金属棒通过。轨道右端电阻=0.1Ω,P与R间有一开关。轨道上放置三根质量m=0.03kg、电阻r=0.1Ω的相同金属棒,金属棒甲位于磁场内的左侧;金属棒乙用较长绝缘细线悬挂在磁场外靠近OP边界的右侧,且与导电结点无接触;金属棒丙位于磁场内的左侧。闭合K1 , 金属棒甲向右加速,达到稳定后以=2m/s速度与金属棒乙碰撞形成一个结合体向右摆起。此时立即断开并闭合 , 当两棒结合体首次回到OP时,恰与导电结点接触(无碰撞),此时导体棒丙获得向右的速度。两棒结合体首次向左摆到最大高度h=0.032m处被锁止。空气阻力不计,不考虑装置自感。求:

    1. (1) 电池电动势E的大小;
    2. (2) 碰后瞬间甲、乙结合体的速度大小
    3. (3) 结合体与导电结点接触过程,通过金属棒丙的电荷量q;
    4. (4) 全过程金属棒丙产生的焦耳热Q。

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