1.
如图甲所示，水平面内有两条间距为
的不计电阻的平行金属直导轨，左端接一个原本不带电的电容器，电容
。导轨在G、H两处被不计长度的绝缘材料分隔开。一根长度也为L、质量
、电阻
的金属棒ab跨放在GH左侧足够远处。另有质量
、电阻为
的均匀金属丝制成的一个半径也为L的刚性圆环，水平放在GH右侧某处，其圆心到两直导轨的距离相等。仅在两导轨之间的区域内有一个竖直向下的匀强磁场，磁感应强度
。现给金属棒ab一个水平向右的初速度
（大小未知），已知ab棒经过GH时速度为
。不计任何摩擦，且所有金属部件的接触处均连接良好，无接触电阻。
(1)
金属棒ab刚经过GH后的瞬间，a点电势b点电势（选填“大于”或“小于”），并求ab两端的电压大小U；
(2)
求电容器的最终带电量Q以及ab棒的初速度；
(3)
如图乙，撤去原磁场、金属棒ab和电容C，在轨道右侧固定一个形状完全等同圆弧EF的绝缘挡板LJ，并仅在曲线图形EFJI区域内加竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为
。同时在两导轨的P、N处也由不计长度的绝缘材料分隔开；
， 金属环触碰到挡板即被锁定不动。现给金属环一个水平向右的初速度
， 方向与导轨平行。求金属环在整个运动过程中产生的焦耳热，以及通过金属环的K部位处横截面的电荷量。（K位于圆弧EF之间）
【考点】
动量定理;
电磁感应中的能量类问题;
能力提升
