如图甲所示为简易普通电磁炮原理图。连接在电动势为E内阻为r的电源上的平行光滑导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,平行导轨宽度为L。将两根质量均为m的ab、cd匀质导棒平行放置在导轨上且接触良好,且与导轨垂直。两导棒与轨道接触点之间的电阻均为R,cd导棒固定在轨道上,导轨电阻忽略。
(1)闭合开关瞬间,此时导棒cd两端的电压为多少?
(2)闭合开关,导棒ab从静止开始运动,求导棒ab的最大速度和加速过程中流过导棒ab的电荷量?
(3)如图乙所示为改进后的电磁炮,其他条件不变,在图甲基础上去掉了导棒cd,加入了电容C,其原理图如图丙。先将开关接到“1”,电容充电结束后将开关拔开并接到“2”,求导体棒的最大动能的极值。