题目内容
【题目】光滑金属导轨a、b、c、d相互平行，固定在同一水平面内，a、c间距离为L1，b、d间距离为L2，a与b间、c与d间分别用导线连接。导轨所在区域有方向竖直向下、磁感应强度B的匀强磁场。金属杆MN在垂直于MN的水平外力F1（图中未画出）作用下保持静止，且垂直于a和c；金属杆GH质量为m，在垂直于GH的水平恒力F2作用下从静止开始向右运动，经过水平距离x后，F2对杆GH做功的功率就不再变化保持为P，运动过程中杆GH始终垂直于b和d。金属杆MN接入电路的电阻为R，其余电阻不计，导轨b、d足够长。求：
（1）外力F1的最大值和恒力F2的大小；
（2）在GH杆经过水平距离x的过程中，金属杆MN杆上产生的热量Q。
【答案】（1）
， 
（2）
【解析】（1）设杆GH最大速度为vm时，回路中电动势为E，电流为I，作用在MN上的外力最大为 F1m，则
解得 
。
， 
（2）GH的水平恒力作用下从静止开始向右运动，经过水平距离x的过程中，根据能量守恒有
解得 
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