25.(20分)如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨相距为,导轨平面与水平面的夹角a=30°,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为的金属棒垂直于放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为、电阻为R。两金属导轨的上端连接右侧电路,灯泡的电阻,电阻箱电阻调到,重力加速度为g。现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为的恒力,使金属棒由静止开始运动。

   (1)求金属棒达到最大速度的一半时的加速度。

   (2)若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑4 L的过程中,金属棒上产生的电热。

   (3)若改变R’的阻值,当R’为何值时,在金属棒达到最大速度后,R’消耗的功率最大?

        消耗的最大功率为多少?

  • 答案
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