题目内容
【题目】如图所示，在倾角θ=30°的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距l=0.5m，导轨处于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，导轨下端P、M间接一定值电阻R=0.3Ω，一根质量m1=0.04kg的金属棒ab垂直导轨放置，金属棒电阻r=0.2Ω，用跨过定滑轮的细线与质量为m2=0.03kg的物块C连接，将金属棒与物块C由静止释放，运动过程中金属板始终与导轨垂直并解除良好，不计其他电阻， 
，求：
（1）导体棒ab的最大速度；
（2）定值电阻R上的最大功率Pm；
【答案】(1) 
(2) 
【解析】(1) 金属块由静止释放后，带动导体棒ab沿导轨加速运动，由于安培力作用，导体棒做加速度减小的加速度运动，加速度减小为零时，导体棒速度最大，设此时速度为
，导体棒切割磁感应产生感应电动势为
，则
感应电流
，导体棒所受安培力
导体棒受力平衡
，联立解得
，
(2) 导体棒速度最大时，回路中电流最大，定值电阻R上功率最大，即
，解得
即定值电阻R上的最大功率为0.3W。
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