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的平行金属导轨与水平面成
角放置，导轨的下端接有阻值
的电阻，上端通过小圆弧形绝缘材料与水平金属导轨平滑对接，其中轨道
与
间距为
，轨道
与
间距为
。在导轨的上端垂直于导轨锁定一质量
的导体棒
，棒及下方区域全部处于与导轨平面垂直、磁感应强度大小
的匀强磁场中，
右方存在竖直向上、磁感应强度大小
的匀强磁场，在
右侧锁定一质量
的导体棒
。质量
的导体棒
垂直于导轨，与棒相距
，以
的速度沿导轨向上运动，经过
与棒碰撞（碰撞前瞬间解除棒的锁定），瞬间粘在一起，继续向上运动
到达，此时解除棒锁定。当、运动到时，被锁定在左侧（此前速度已稳定）。棒再运行
到
处。三个导体棒始终与导轨接触良好，不计金属导轨的电阻，所有导体棒长度
，电阻
，单位长度的电阻都相等，不计任何摩擦，忽略连接处的能量损失。（重力加速度
，
，
），求：（1）
棒运动到棒位置时的速度大小；（2）
棒与棒碰撞后瞬间，棒两端的电势差大小；（3）整个运动过程中系统产生的焦耳热。
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y = sin x， x∈R， y∈[–1，1]，周期为2π，函数图像以 x = (π/2) + kπ 为对称轴
y = arcsin x， x∈[–1，1]， y∈[–π/2，π/2]
sin x = 0 ←→ arcsin x = 0
sin x = 1/2 ←→ arcsin x = π/6
sin x = √2/2 ←→ arcsin x = π/4
sin x = 1 ←→ arcsin x = π/2
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