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  • 1. (2024高二上·长春期末) 如图所示的空间内有间距为的两平行金属导轨。质量为的光滑金属杆从倾斜轨道上某处由静止滑下。当杆滑至斜面底端时进入水平轨道倾斜轨道与水平轨道平滑连接,且水平轨道足够长。金属杆被锁定在距离斜面底端未知。空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为。两金属杆长度均略长于导轨宽度,并与导轨接触良好。杆接入导轨中的电阻为杆接入导轨中的电阻 , 导轨电阻不计。已知杆刚滑进水平轨道位置时速度为 , 重力加速度为 , 求:

    1. (1) 杆刚滑进水平轨道位置时两端的电压
    2. (2) 若杆在倾斜轨道上下滑过程中回路中产生的电能为 , 求释放位置距水平面的高度h;
    3. (3) 若杆滑至水平轨道时,随即解除对杆的锁定,且杆恰好未与杆发生碰撞。求从杆滑至水平轨道时起,至稳定运动的过程中杆上产生的焦耳热 , 及杆开始运动时距离斜面底端的初始距离

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