导体切割磁感线,将产生感应电动势;若电路闭合,将形成感应电流;电流是由于电荷的定向移动而形成的。我们知道,电容器充电、放电过程也将会形成短时电流。我们来看,如图所示的情景:两根无限长、光滑的平行金属导轨
MN、
PQ固定在水平面内,相距为
L。质量为
m的导体棒
ab垂直于
MN、
PQ放在轨道上,与轨道接触良好。整个装置处于竖直向下匀强磁场中,磁感应强度大小为
B。不计导轨及导体棒的电阻。现对导体棒
ab施一水平向右的恒力
F,使导体棒由静止开始沿导轨向右运动。

(1)若轨道端点
M、
P间接有阻值为
R的电阻,
a.求导体棒
ab能达到的最大速度
vm;
b.导体棒
ab达到最大速度后,撤去力
F。求撤去力
F后,电阻
R产生的焦耳热
Q。
(2)若轨道端点
M、
P间接一电容器,其电容为
C,击穿电压为
U0,
t=0时刻电容器带电量为0。
a.证明:在给电容器充电过程中,导体棒
ab做匀加速直线运动;
b.求导体棒
ab运动多长时间电容器可能会被击穿?