直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景,在竖直向下的磁感应强度为
B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道
MN、
PQ固定在水平面内,相距为
L,电阻不计。轨道端点
MP间接有直流电源,电源内阻不计;电阻为
R的金属导体棒
ab垂直于
MN、
PQ放在轨道上,与轨道接触良好,以速度
v0(
v0平行于
MN)向右做匀速运动,通过滑轮匀速提升重物,电路中的电流为
I。求:

(1)物体重力;
(2)从宏观角度看导体棒由于运动切割磁感线,产生动生电动势,该电动势总是削弱电源的电动势,我们把这个电动势称为反电动势;
①试证明:电流克服反电动势做功的功率等于该“电动机”提升重物所增加的机械功率;
②求出该“电动机”提升重物的机械效率。