(共16分)如图所示,
MN和
PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距
l为0.40m,电阻不计. 导轨所在平面与磁感庆强度
B=5.0T的匀强磁场垂直。质量
m=6.0×10
-2kg、电阻
r=0.5Ω的金属杆
ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有阻值均为3.0Ω的电阻
R1和
R2。重力加速度取10m/s
2,且导轨足够长,若使金属杆
ab从静止开始下滑,求:
(1)杆下滑的最大速率
vm;
(2)稳定后整个电路耗电的总功率
P;
(3)杆下滑速度稳定之后电阻
R2两端的电压
U.