（22-23高二下·江苏连云港·期中）如图所示，两根间距为L＝1.0m，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角
＝30°，导轨底端接入一阻值为 R＝2.0Ω的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B＝1.0T的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置一质量为m＝0.2kg、电阻为 r＝1.0Ω的金属杆ab，开始时使金属杆ab保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上F＝2.0N的恒力，金属杆由静止开始运动了1.2m达到最大速度，重力加速度g＝10m/s2。金属杆从静止到运动1.2m的过程中，求：
（1）金属杆能获得的最大速度；
（2）通过电阻R的电荷量q；
（3）电阻R产生的热量Q；
（4）金属杆运动位移达1.2m时刻，两端的电势差Uab
【答案】（1）3m/s； （2）0.4C； （3）0.2J； （4）
【知识点】作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压、求导体棒运动过程中通过其截面的电量
【详解】（1）金属杆速度最大时，根据平衡条件有
金属杆中的电流为
解得金属杆能获得的最大速度为
（2）通过电阻R的电荷量为
（3）根据动能定理有
解得
电阻R产生的热量为
（4）金属杆运动位移达1.2m时刻，金属杆产生的电动势为
根据右手定则可知，金属杆内电流方向为
，根据闭合电路得欧姆定律可知金属杆两端的电势差为
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