如图所示,固定光滑平行轨道abcd的水平部分处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,bc段轨道宽度为2d,cd段轨道宽度为d,bc段轨道和cd段轨道均足够长,将质量分别为2m、m,有效电阻分别为2R、R的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段,且均与轨道垂直,金属棒Q原来处于静止状态。现让金属棒P从距水平轨道高为h处无初速度释放,两金属棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直,不计其他电阻及空气阻力,重力加速度大小为g,求:(1)金属棒Q的最大加速度a_(m);(2)回路中产生的总焦耳热Q_(m);(3)两金属棒距离最近时两导轨间的电压U。A-|||-a P B-|||-h Q-|||--------- b d

如图所示,固定光滑平行轨道$abcd$的水平部分处于磁感应强度大小为$B$、方向竖直向上的匀强磁场中,$bc$段轨道宽度为$2d$,$cd$段轨道宽度为$d$,$bc$段轨道和$cd$段轨道均足够长,将质量分别为$2m$、$m$,有效电阻分别为$2R$、$R$的金属棒$P$和$Q$分别置于轨道上的$ab$段和$cd$段,且均与轨道垂直,金属棒$Q$原来处于静止状态。现让金属棒$P$从距水平轨道高为$h$处无初速度释放,两金属棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨垂直,不计其他电阻及空气阻力,重力加速度大小为$g$,求:
$(1)$金属棒$Q$的最大加速度$a_{m}$;
$(2)$回路中产生的总焦耳热$Q_{m}$;
$(3)$两金属棒距离最近时两导轨间的电压$U$。

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