电磁驱动在军事、科研和生活中有着广泛的应用，某一驱动装置的原理图如图所示，正方形线圈ABCD的两个接线端分别于水平放置的金属导轨相连接．线圈内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为平行导轨间距，其间有垂直导

1. (2020高二下·黄山期中) 电磁驱动在军事、科研和生活中有着广泛的应用，某一驱动装置的原理图如图所示，正方形线圈ABCD的两个接线端分别于水平放置的金属导轨相连接．线圈内有垂直线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为 $\text{[math]}$ 平行导轨间距 $\text{[math]}$ ，其间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ 的导体棒PQ垂直导轨放置，且与导轨接触良好．已知线圈的边长 $\text{[math]}$ 、匝数 $\text{[math]}$ 、电阻 $\text{[math]}$ ，导体棒的电阻 $\text{[math]}$ ，导体棒与导轨间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s² ，其余电阻不计．求：
1. （1） $\text{[math]}$ 导体棒PQ静止时，两端的电压U
3. （2）导体棒PQ刚能滑动时，k的取值和线圈的热功率P
5. （3）导体棒PQ最终以速度v=5m/s向右匀速滑动，在 $\text{[math]}$ 的一段时间内，通过PQ的电荷量q和磁场释放的磁场能E

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