20.
(2024高二下·杭州月考)
如图所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角
, NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为
。将一根金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。金属棒的电阻为r=1Ω、质量为m=0.05kg,与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到最大速度v,已知在此过程中通过金属棒截面的电荷量q=0.15C。设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。(
)求: