解：（1）电阻R消耗的功率最大时，回路中感应电流最大，则得回路中感应电流最大值 Imax＝
P R
代入得 Imax＝
A＝0.8A
1.28 2
金属棒产生的感应电动势的最大值 εmax=Imax（R+r）
代入得 εmax=0.8×（2+1）V=2.4V
（2）由 εmax=Blv0得 v0＝
=?max Bl
=6m/s2.4 0.4×1
（3）当v=3m/s时，棒所受的安培力 F安＝
＝0.16N
B2l2v R+r
分两种情况
ⅰ）在上升过程中 mgsinθ+f+F安-F外=ma ①
又f=μmgcosθ
解得，F外=1.16N，方向沿导轨平面向上
ⅱ）在下降过程中mgsinθ-f-F安-F外=ma ②
解得 F外=0.04N，方向沿导轨平面向上
（4）上升过程：F安=
=
B2l2(v0?at) R+r
=（0.32-0.16t）N0．42×12(6?3t) 2+1
由①得：F外=mgsinθ+f+F安-ma=（1.32-0.16t）N
上升过程运动时间为t=
=2sv0 a
下滑过程：由②得：F外=mgsinθ-f+F安-ma=（0.52-0.16t）N
根据对称性可知，上滑过程运动时间也为t=2s．
画出金属棒在整个运动过程中外力F随时间t变化所对应的图线如图所示．
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