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  • 1. (2024高三上·海淀期末)  近年来,垂直起降作为一种可重复使用火箭的技术得到了大力发展。某同学设计了一个具有电磁缓冲功能的火箭模型,结构示意图如图所示。闭合矩形线圈abcd固定在主体下部,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L。模型外侧安装有由高强度绝缘材料制成的缓冲槽,槽中有垂直于线圈平面、磁感应强度为B的匀强磁场。假设模型以速度与地面碰撞后,缓冲槽立即停止,此后主体在线圈与缓冲槽内磁场的作用下减速,从而实现缓冲。已知主体与线圈总质量为m,重力加速度为g,不计摩擦和空气阻力。

    1. (1) 求线圈中感应电流的最大值并说明ab边中电流的方向。
    2. (2) 当主体减速下落的加速度大小为时,求线圈中的发热功率P。
    3. (3) 已知缓冲槽停止后主体下落距离为h时,主体速度减为 , 此时主体和缓冲槽未相碰,求该过程中线圈产生的热量Q。

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