考点34 综合应用动力学观点和能量观点分析电磁感应问题例 (20分)如图1甲所示,mn、pq是相距d=1 m的足够长平行光滑金属导轨,导轨平面与水平面成某一夹角,导轨电阻不计;长也为1 m的金属棒ab垂直于mn、pq放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,ab的质量m=0.1 kg、电阻r=1 ω;mn、pq的上端连接右侧电路,电路中r2为一电阻箱;已知灯泡电阻rl=3 ω,定值电阻r1=7 ω,调节电阻箱使r2=6 ω,重力加速度g=10 m/s2.现断开开关s,在t=0时刻由静止释放ab,在t=0.5 s时刻闭合s,同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面斜向上;图乙所示为ab的速度随时间变化图像. 图1 (1)求斜面倾角α及磁感应强度b的大小; (2)ab由静止下滑x=50 m(此前已达到最大速度)的过程中,求整个电路产生的电热; (3)若只改变电阻箱r2的值.当r2为何值时,ab匀速下滑中r2消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?