1.
(2024高三上·金东月考)
如图,一轻质绝缘转轴由半径分别为2R和R的两个圆柱体组成,其中大圆柱体的两底面边缘镶有圆形金属导线,两圆导线之间连接着4根电阻为r,质量为m,长度为l的细导体棒a、b、c、d,导体棒在圆柱面上水平分布且间隔均匀。一足够长轻绳一端固定在小圆柱体上并紧密缠绕,另一端连接一质量为3m的重锤。整个转轴可绕着水平轴线OO'自由转动,在大圆柱的扇区内分布着垂直轴线OO'向外辐射的磁场,距离O点2R处的磁感应强度大小均为B(如图乙所示),不计导线电阻和质量,不计一切摩擦。求:
(1)重锤下落至图乙时刻,导体棒a中的电流方向(从图乙看);
(2)重锤下落过程中能达到的最大速度vm;
(3)重锤达到最大速度时细绳突然断裂,转轴还能转过的角度θ(用弧度表示)。