（2023高二下·江苏南京·期中）固定在水平桌面上的平行光滑金属导轨如图甲所示，导轨间距
，左端与
的电阻相连，导轨间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，导体棒
垂直放在导轨上。现给导体棒施加一水平向右的恒力
，测得导体棒速度随时间变化的图像如图乙所示，已知导体棒质量
，接入电路阻值
，磁感应强度
，其它电阻不计，求：
（1）导体棒运动过程中通过电阻
的最大电流；
（2）
时导体棒的加速度；
（3）第
内电阻
上产生的热量.
【答案】（1）
；（2）
，方向水平向右；（3）
【知识点】求导体棒运动过程中通过其截面的电量、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、计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
【详解】（1）导体棒速度最大为12m/s时，导体棒中感应电动势达到最大
最大感应电流为
联立代入数据解得
（2）根据题意可知，当安培力等于外力时，速度最大，则有
时有
由牛顿第二定律有
解得
方向水平向右。
（3）根据题意，由动量定理有
则有
即
解得
由功能关系有
又有
联立解得
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