（21-22高二下·江苏扬州·阶段练习）如图所示，两条足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，电阻不计，导轨最右端接有阻值为R的定值电阻；整个装置处于两种磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场中，虚线为两磁场的分界线。质量均为m的两根金属棒MN、PQ静止于导轨上，两金属棒接入电路的电阻均为R，与导轨间的动摩擦因数均为
（设金属棒的最大静摩擦力等于滑动摩擦力），两棒始终与导轨垂直且接触良好。某时刻，用水平向左的恒力F拉MN棒，使其由静止开始运动，直到PQ刚好要滑动的过程中，通过金属棒PQ的电荷量为q，重力加速度为g，试求：
（1）PQ刚好要滑动时，金属棒MN的速度大小；
（2）上述过程中金属棒MN在导轨上运动的距离；
（3）上述过程中金属棒MN产生的焦耳热为多少？
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【知识点】计算导轨切割磁感线电路中产生的热量、双杆在等宽导轨上运动问题
【详解】（1）PQ刚好要滑动时PQ两端的电压为
PQ的电流大小为
对PQ受力分析有
解得
（2）由题意可知通过金属棒MN的电量为2q
解得
（3）对金属棒MN由动能定理可得
解得
所以金属棒MN产生的焦耳热为
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