1. (2016·無(wú)錫模擬)

如圖甲所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，M、P之間接電阻箱R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T．質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，且與軌道垂直，金屬桿ab接入電路的電阻值為r．現(xiàn)從靜止釋放桿ab，測(cè)得最大速度為v_m ． 改變電阻箱的阻值R，得到v_m與R的關(guān)系如圖乙所示．已知軌道間距為L(zhǎng)=2m，重力加速度g取10m/s² ， 軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)．

1. （1） 當(dāng)R=0時(shí)，求桿ab勻速下滑時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小，并判斷桿中的電流方向；

3. （2） 求解金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；

5. （3） 當(dāng)R=4Ω時(shí)，從靜止釋放ab桿，在ab桿加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，回路瞬時(shí)電功率每增加1W 時(shí)，合外力對(duì)桿做功多少？