15．（16分）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？
无图，只能估摸了，具体某些参数就用字母代替
金属棒下滑，受重力，支持力，安培力。速度最大时，三力平衡。故而重力和支持力的合力或者说重力沿斜面向下的力与安培力等大反向
金属棒ab视作电源，其电压有 U=BLv；分析电路可得电流 I=U/R；从而有F=BIL
而刚才所说的等大反向，故mgsin30°=F，从而求出v
（2）整个电路产生的电热，可用减小的机械能来看。2S0过程中，重力势能减小mg*2S0*sin30°，最后的速度已求出故知末动能。两相比较，差值即为产生的电热
（3）无图，自行分析吧
金属棒下滑，受重力，支持力，安培力。速度最大时，三力平衡。故而重力和支持力的合力或者说重力沿斜面向下的力与安培力等大反向
金属棒ab视作电源，其电压有 U=BLv；分析电路可得电流 I=U/R；从而有F=BIL
而刚才所说的等大反向，故mgsin30°=F，从而求出v
（2）整个电路产生的电热，可用减小的机械能来看。2S0过程中，重力势能减小mg*2S0*sin30°，最后的速度已求出故知末动能。两相比较，差值即为产生的电热
（3）无图，自行分析吧
温馨提示：答案为网友推荐，仅供参考
