如圖所示,兩足夠長(zhǎng)平行光滑的水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為l=0.5m,兩軌道與等寬的平行金屬導(dǎo)軌MA、PC相連,A、C之間接有電阻R=0.3Ω.傾斜軌道面與水平面所成夾角為θ=37°,傾斜軌道處有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
1=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直MA、CP導(dǎo)軌平面向上.在水平軌道MNPQ、處有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
2=0.8T豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為r=0.2Ω的金屬棒從傾斜軌道上距離下端為s
0=1.0m處由靜止釋放(金屬棒始終與軌道垂直),已知金屬棒與傾斜軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,金屬棒到達(dá)傾斜軌道底端前已勻速運(yùn)動(dòng),通過(guò)底端進(jìn)入水平軌道時(shí)速度大小不改變,已知金屬棒在水平軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量q=0.2c(g取10m/s
2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度.
(2)金屬棒在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的距離.
(3)整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量.