如图所示,在
xOy平面内存在
B=2T的匀强磁场,
OA与
OCA为置于竖直平面内的光滑金属导轨,
OCA导轨形状满足曲线方程
x=0.5 sin

y(m),C为导轨的最右端,导轨
OA与
OCA相交处的
O点和
A点分别接有体积可忽略的定值电阻
R1=6Ω和
R2=12Ω.现有一长lm,质量为0.1kg的金属棒在竖直向上的外力
F作用下以
v=2m/
s速度向上匀速运动,设棒与两导轨始终接触良好,除电阻
R1、
R2外其余电阻不计,求:
(1)金属棒在导轨上运动时
R2上消耗的最大功率;
(2)外力
F的最大值;
(3)金属棒滑过导轨
OCA过程中,整个回路产生的热量.
参考解答:(1)当棒运动到C点时,感应电动势最大
E=
BLv=2(V) …………………………………………………………………①
P2=

(W) ………………………………………………………②
(2)
R=

=4(Ω) …………………………………………………………③
I=

(
A)……………………………………………………………………④
F安=
BIL=0.5(
N) ………………………………………………………………⑤
F=
F安+
mg=1.5(
N) ……………………………………………………………⑥
(3)
E=
BLv=2sin

(
V) …………………………………………………………⑦
E
有=

(V) ……………………………………………………………⑧
t=

(s) ………………………………………………………………⑨
Q=

t=1.25(J)…………………………………………………………………⑩