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    6．如图甲所示，两根足够长、相距1m、电阻不计的平行金属导轨处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T．导轨平面与水平面成θ=37°角，上端连接阻值为R=4Ω的电阻．质量为m=0.2kg，电阻r=1Ω的金属棒ab以初速度v0从导轨底端向上滑行，金属棒ab在安培力和一平行于导轨平面的外力F的共同作用下做匀变速直线运动，v-t图象如图乙所示，设金属棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为μ=0.25，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
    （1）电阻R消耗的最大功率；
    （2）当金属棒速度v=2m/s，方向向上时施加在金属棒上外力F．

    分析 （1）根据法拉第电磁感应定律求解最大感应电动势．根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流、根据电功率计算公式求解电功率；
    （2）根据速度图象可得加速度，根据牛顿第二定律求解拉力F．

    解答 解：（1）当金属棒的速度最大时，产生的感应电动势最大，电阻R消耗的功率最大；
    产生的最大感应电动势E=BLv0=1×0.5×4V=2V，
    根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{2}{4+1}$A=0.4A，
    电阻R消耗的最大功率P=I2R=0.64W；
    （2）当金属棒速度v=2m/s时，根据速度图象可得加速度大小为：
    a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{4-0}{2-0}$m/s2=2m/s2；
    金属棒受到的安培力大小为FA=BIL=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$=0.1N，方向沿斜面向下，
    取向下为正方向，根据牛顿第二定律可得：
    μmgcosθ+mgsinθ+FA+F=ma，
    施加在金属棒上外力F=-1.3N，
    负号表示方向沿斜面向上．
    答：（1）电阻R消耗的最大功率为0.64W；
    （2）当金属棒速度v=2m/s，方向向上时施加在金属棒上外力大小为1.3N，方向沿斜面向上．

    点评 对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．

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    A．金属棒做匀加速直线运动
    B．金属棒与导轨间因摩擦产生的热量为10J
    C．电阻R产生的焦耳热为0.25J
    D．通过电阻R的感应电荷量为1C

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    A．t1＞t2，h1＞h2B．t1＜t2，h1＜h2C．t1＜t2，h1＞h2D．t1＞t2，h1＜h2

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    A．$\frac{3}{8}$v0B．$\frac{2}{8}$v0C．$\frac{4}{8}$v0D．$\frac{5}{8}$v0

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    C．与物体间的距离成正比D．是由伽利略发现的

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    B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能不变
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