(23-24高二下·江苏海州高级中学·期中)如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为2m的重物，另一端系一质量为m、电阻为R的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值也为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦和接触电阻，重力加速度为g，求：
（1）重物匀速下降的速度v；
（2）重物从释放到下降h的过程中，通过电阻R的电荷量q；
（3）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【来源】江苏省海州高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题
【解析】（1）重物匀速下降时，设细线对金属棒的拉力为T，金属棒所受安培力为F，对金属棒，根据平衡条件可得
对重物，根据平衡条件可得
联立可得
（2）重物从释放到下降h的过程中，通过电阻R的电荷量为
（3）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热为
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