1．如圖所示為某研究小組設(shè)計(jì)的電磁炮供彈和發(fā)射裝置。裝置由傾角θ=37°的傾斜導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌在AB處平滑連接而成，電磁炮發(fā)射位置CD與AB相距x=0.4m,傾斜導(dǎo)軌處有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₁，ABCD區(qū)域無磁場(chǎng)，CD處及右側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₂。傾斜導(dǎo)軌頂端的單刀雙擲開關(guān)可連接阻值R=1.5Ω的電阻和電容C=1.0F的電容器。質(zhì)量m=2.0kg、長(zhǎng)度L=1.0m、電阻r=0.5Ω的金屬桿ab代替電磁炮彈，金屬桿與傾斜導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ₁=0.2，和ABCD區(qū)域?qū)к壷g動(dòng)摩擦因數(shù)為μ₂=0.5，CD右側(cè)導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)。供彈過程：開關(guān)打到S₁處，金屬桿從傾斜導(dǎo)軌某個(gè)位置及以上任意位置由靜止釋放，金屬桿最終都恰好精確停在CD處；發(fā)射過程：開關(guān)打到S₂處，連接電壓U=100V電容器，金屬桿從CD位置開始向右加速發(fā)射。已知導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1.0m,sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s²，不計(jì)空氣阻力。
（1）供彈過程
①金屬桿運(yùn)動(dòng)到AB時(shí)刻，桿ab中電流方向?yàn)?（填“a-b”或“b-a”），a端電勢(shì) 于b端電勢(shì)（填“高”、“低”或“等”）。
②金屬桿到達(dá)AB處時(shí)速度為 m/s,從AB到CD所用時(shí)間為 s。
③為精確供彈，磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁的大小為 T：3。
④如果某次金屬桿在傾斜軌道上距AB所在水平面高5m處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到AB過程中電阻R的發(fā)熱量；
（2）發(fā)射過程
①如果CD右側(cè)導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)，則開關(guān)打到S₂處后金屬桿的運(yùn)動(dòng)情況為 。
A、勻加速運(yùn)動(dòng)
B、先是加速度變小的加速運(yùn)動(dòng)，后是勻速運(yùn)動(dòng)
C、勻速運(yùn)動(dòng)
D、先是加速度變大的加速運(yùn)動(dòng)，后是勻速運(yùn)動(dòng)
②當(dāng)B₂多大時(shí)，金屬桿發(fā)射的最終速度最大？最大速度為多少？
（3）某次充填過程中，操作員沒有給電容器充電，然后將傾斜導(dǎo)軌頂端的單刀雙擲開關(guān)錯(cuò)誤地打到S₂處后靜止釋放金屬桿，試分析說明金屬桿在傾斜軌道將做什么運(yùn)動(dòng)？如果B₁=3T，金屬桿的釋放點(diǎn)離AB的距離為10m,則金屬桿從釋放到下滑到AB的時(shí)間為多少？

2．2023年4月17日消息，我國目前的電磁炮所發(fā)射的炮彈，已經(jīng)可以在100公里距離上擊穿80毫米厚的鋼板。如圖所示為電磁軌道炮的模型，間距L=1m的平行光滑導(dǎo)軌水平放置，軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T、方向沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端接有電動(dòng)勢(shì)E=30V、內(nèi)阻r=1Ω的電源，帶有炮彈的導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，其質(zhì)量（含炮彈）為m=100g、電阻為R=9Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則下列說法正確的是（　?。?/div>

3．“電磁炮”的模型示意圖如圖所示，光滑水平加速導(dǎo)軌電阻不計(jì)，軌道間距為L(zhǎng)=0.1m,豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，彈體總質(zhì)量m=0.01kg,彈體在軌道間的電阻R=1Ω，可控電源的內(nèi)阻r=4Ω，提供的電流I=0.2A，以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射，不計(jì)空氣阻力。求：
（1）彈體所受安培力的大??；
（2）彈體從靜止加速到10m/s過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量。