如图所示，有两光滑平行金属导轨，MA、ND段用特殊材料包裹，绝缘不导电，导轨的间距l=1m,左侧接电容器，右侧接R=6Ω的电阻，ABCD区域、EFGH区域、MN左侧均存在垂直于平面，磁感应强度B=1T的匀强磁场，ABCD区域、EFGH区域宽度均为d=2.4m,FG的右侧固定一轻质绝缘弹簧。金属杆a、b的质量均为m=0.1kg,电阻分别为r1=3Ω、r2=6Ω，金属杆a静止在MN左侧，金属杆b静止在BEHC区域，电容器的电容C=0.1F，电容器充电完毕以后闭合电键S，经过一段时间金属杆a获得恒定的速度滑入MA、ND，通过ABCD区域后与金属杆b发生弹性碰撞，最后金属杆b压缩弹簧，弹簧形变量最大时弹簧被锁定（金属杆b静止），弹簧储存的弹性势能为0.2J，则求：
（1）电容器上极板的电性（“正电”或“负电”）并说明理由；
（2）金属杆b刚要离开EFGH区域磁场瞬间，受到的安培力大小；
（3）从进入ABCD区域到锁定过程，金属杆a上产生的焦耳热；
（4）电容器充电完毕后所带的电荷量。
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：147引用：1难度：0.3
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