如圖所示,兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α,導(dǎo)軌電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向上,長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路,電路中R
2為一電阻箱,已知燈泡的電阻R
L=4R,定值電阻R
1=2R,調(diào)節(jié)電阻箱使R
2=12R,重力加速度為g,閉合開關(guān)S,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,求:
(1)金屬棒下滑的最大速度v
m;
(2)當(dāng)金屬棒下滑距離為s
0時(shí)速度恰好達(dá)到最大,則金屬棒由靜止開始下滑2s
0的過程中,整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱;
(3)改變電阻箱R
2的值,當(dāng)R
2為何值時(shí),金屬棒達(dá)到勻速下滑時(shí)R
2消耗的功率最大.