（2026届山东省部分高中高三下学期3月学习质量综合评估物理试题）如图所示，间距为
的平行轨道固定在水平面内，以轨道上的
点为坐标原点，沿轨道向右为
轴的正方向建立坐标系，图中虚线为水平面内的区域分界线，均与轨道垂直。
区域内的轨道为光滑金属轨道，且轨道左端两个端点之间也是导体连接；
区域内的轨道为粗糙绝缘轨道。图中区域
（
）内存在垂直于水平面向里的磁场，磁感应强度大小
（k1为大于零的已知常数量）；区域
内存在垂直于水平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为
；区域Ⅲ（x＞0）内存在垂直于水平面向里的磁场，磁感应强度大小
（
为大于零的已知常量）。质量为
、电阻为
、长为
的金属棒
在
区间的某一位置处垂直轨道放置，与轨道接触良好；另有一“
”形状的金属框
三条边的长度均为
，每条边的质量均为
、电阻均为
，左侧两端点紧贴过
点的分界线静置在绝缘轨道上。给金属棒a施加一沿
轴正向的恒力使其由静止开始运动，金属棒a经过区域II的过程中恰好做速度大小为
的匀速直线运动，金属棒a经过区域
的右边界时撤去该恒力；金属棒a继续向右运动至
点时与金属框
发生完全非弹性碰撞，粘连成一个正方形线框，该正方形线框沿
轴正向运动的过程中受到阻力作用，阻力大小与速率的关系为
（
为大于零的已知常量）。求
(1)恒力的大小；
(2)金属棒a从开始运动到经过区域II右侧边界的过程中，金属棒a上通过的电量；
(3)粘连成的正方形线框沿
轴正向运动的距离和线框上产生的焦耳热。
【参考答案】(1)
(2)
(3)
，
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