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  • 1. (2023高二下·浙江期末) 如图所示,水平金属圆环由沿半径方向的金属杆连接,外环和内环的半径分别是。两环通过电刷分别与间距L=0.2m的平行光滑水平金属轨道PM相连,右侧是水平绝缘导轨,并由一小段圆弧平滑连接倾角的等距金属导轨,下方连接阻值R=0.2的电阻。水平导轨接有理想电容器,电容C=1F。导体棒abcd , 垂直静止放置于两侧,质量分别为 , 电阻均为r=0.1ab放置位置与距离足够长,所有导轨均光滑,除已知电阻外,其余电阻均不计。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,忽略磁场对电容器的影响。圆环处的金属杆做顺时针匀速转动,角速度。求:

    1. (1) S掷向1,稳定后电容器所带电荷量的大小q
    2. (2) 在题(1)的基础上,再将S掷向2,导体棒ab到达的速度大小;
    3. (3) abcd棒发生弹性碰撞后,cd棒由水平导轨进入斜面忽略能量损失,沿斜面下滑12m距离后,速度达到最大,求电阻R上产生的焦耳热(此过程ab棒不进入斜面)。

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