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  • 1. (2024高二下·来宾期末) 航天回收舱实现软着陆时,回收舱接触地面前经过喷火反冲减速后的速度为 , 此速度仍大于要求的软着陆设计速度 , 为此科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置,其原理如图所示。主要部件为缓冲滑块K及固定在绝缘光滑缓冲轨道MN和PQ上的回收舱主体,回收舱主体中还有超导线圈(图中未画出),能在两轨道间产生垂直于导轨平面的匀强磁场B,导轨内的缓冲滑块由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有n匝矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,ab边长为L,当回收舱接触地面时,滑块K立即停止运动,此后线圈与轨道间的磁场发生作用,使回收舱主体持续做减速运动,从而实现缓冲。已知回收舱主体及轨道的质量为m,缓冲滑块(含线圈)K的质量为M,重力加速度为g,不考虑运动磁场产生的电场,求:

    (1)缓冲滑块刚落地时回收舱主体的加速度大小;

    (2)达到回收舱软着陆要求的设计速度时,缓冲滑块K对地面的压力大小;

    (3)回收舱主体可以实现软着陆,若从减速到的缓冲过程中,通过线圈的电荷量为q,求该过程中线圈中产生的焦耳热Q。

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