如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R．两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL=4R，定值电阻R1=2R，电阻箱电阻调到使R2=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，试求：
（1）金属棒下滑的最大速度为多大？
（2）当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中，整个电路产生的电热；
（3）R2为何值时，其消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？
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（1） 
（2）
（3）当
时，R2消耗的功率最大 最大功率
（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，达到最大时则有
mgsinθ=F安 （1分）
F安＝ILB （1分）
（1分）
其中 R总＝6R （1分）
所以 mgsinθ=
（1分）
解得最大速度 （1分）
（2）由能量守恒知，放出的电热 Q=
2S0sinα-
（2分）
代入上面的vm值，可得 （2分）
（3）R2上消耗的功率 
（1分）
其中 
（1分）
又 
（1分）
解以上方程组可得
（1分）
当时，R2消耗的功率最大 （1分）
最大功率 （1分）