如圖所示,無限長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ=30°的光滑絕緣斜面上,軌道間距L=1m,底部接入一阻值為R=0.4Ω的定值電阻,上端開口.垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T.一質(zhì)量為m=0.8kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,ab與導(dǎo)軌間沒有摩擦,ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1Ω,電路中其余電阻不計(jì).現(xiàn)用一質(zhì)量為M=2kg的物體通過一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與ab相連.由靜止釋放M,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)M下落高度h=2.0m時(shí),ab開始勻速運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)中ab始終垂直導(dǎo)軌,并接觸良好,g=10m/s
2).求:
(1)ab棒沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大速度;
(2)ab棒從開始運(yùn)動(dòng)到勻速運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量;
(3)ab棒從開始運(yùn)動(dòng)到勻速運(yùn)動(dòng)的這段時(shí)間內(nèi)流過電阻R的總電量.