如图所示，轨道左端与一电容为C的电容器相连，整个区域具有垂直轨道向下的匀强磁场，磁感应强度为B，轨道间距为l，质量为m的导体棒始终与轨道垂直且与轨道接触良好。虚线左侧轨道光滑，右侧与导体棒间动摩擦因数为
。开始时电容器不带电，给导体棒一个向右的初速度
，导体棒通过虚线前可以看做已稳定滑行。已知轨道和导体棒电阻都很小，重力加速度为g，电容器储能公式为
。求：
（1）在光滑区域，导体棒稳定时的速度；
（2）从开始到稳定过程，回路产生的焦耳热；
（3）进入摩擦区域，导体棒滑行的时间。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【知识点】计算导轨切割磁感线电路中产生的热量、求导体棒运动过程中通过其截面的电量、利用动量定理求解其他问题
【详解】（1）导体棒在光滑区域滑行过程中，稳定后电容电压与导体棒产生的电动势相等，安培力的冲量
由动量定理
解得
（2）由能量守恒可得
，
解得
（3）进入摩擦区域导体棒滑行的过程中，电容器初末电量均为零，由动量定理
解得
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