题目内容
如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，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，长为L的金属棒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．两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL=4R，定值电阻R1=2R，电阻箱电阻调到使R2=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，试求：
（1）金属棒下滑的最大速度为多大？
（2）当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中，整个电路产生的电热；
（3）R2为何值时，其消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？
解：（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，达到最大时则有 mgsinθ=F安 F安＝ILB 
其中 R总＝6R 所以 mgsinθ=
解得最大速度 
（2）由能量守恒知，放出的电热 Q=
2S0sinα-
代入上面的vm值，可得 
（3）R2上消耗的功率 
其中 
又 
解以上方程组可得
当
时，R2消耗的功率最大 最大功率
其中 R总＝6R 所以 mgsinθ= 解得最大速度 （2）由能量守恒知，放出的电热 Q=2S0sinα- 代入上面的vm值，可得 （3）R2上消耗的功率 其中 又 解以上方程组可得 当时，R2消耗的功率最大 最大功率 
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如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2：1，用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后（ ）
如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2：1，用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后（ ）
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