如图，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨放在水平面上，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与
◎ 题目
| 如图，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨放在水平面上，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R．灯泡的电阻RL=3R，调节电阻箱电阻R1=6R，现给金属棒施加水平向右的恒力F，使棒由静止开始运动，试求： （1）金属棒运动的最大速度为多大？ （2）当金属棒运动距离为S0时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始运动2S0的过程中，整个电路上产生的电热能？ （3）R1为何值时，R1上消耗的电功率最大？最大电功率为多少？  |
◎ 答案
| （1）当金属棒匀速运动时速度最大，设最大速度为v，达到最大时则有F=F安 F安=BIL I=
解得最大速度vm=
故金属棒的最大速度为vm=
（2）由能量守恒知，放出的电热Q=F?2S0-
故整个电路上产生的电热能Q=2FS0-
（3）R1上消耗的功率 P=
解以上方程组可得P= |
