题目内容
（16分）如图甲所示，固定于水平桌面上的金属导轨abcd足够长，金属棒ef搁在导轨上，可无摩擦地滑动，此时bcfe构成一个边长为l的正方形．金属棒的电阻为r，其余部分的电阻不计．在t=0的时刻，导轨间加一竖直向下的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．为使金属棒ef在0－t1保持静止，在金属棒ef上施加一水平拉力F, 从
时刻起保持此时的水平拉力F不变，金属棒ef在导轨上运动了s后刚好达到最大速度，求：
（1）在t=
时刻该水平拉力F的大小和方向；
（2）金属棒ef在导轨上运动的最大速度；
（3）从t=0开始到金属棒ef达到最大速度的过程中，金属棒ef中产生的热量．
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（16分）
解析：（1）
时刻，
（1分）
（2分）
所以外力 （1分） 方向水平向右（1分）
（2）当金属棒的速度最大时 
（1分） 
（1分）
此时
（1分）
当金属棒的速度最大时
即
（1分）
所以 
（1分）
（3）金属棒静止时 
（2分）
金属棒从开始运动到最大速度阶段由能量守恒得
（2分）
所以，全过程产生的焦耳热
（2分）
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时刻起保持此时的水平拉力F不变，金属棒ef在导轨上运动了s后刚好达到最大速度，求：
时刻该水平拉力F的大小和方向；
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时刻该水平拉力F的大小和方向；