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和相连，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ab、cd ， 垂直静止放置于两侧，质量分别为 ， ， 电阻均为r=0.1。ab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；
3. （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；
5. （3） ab与cd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）。