如图K43－10甲所示，M、N为水平面内平行放置的粗糙金属长直导轨，间距为L＝0.5 m，导轨间接有阻值为R＝2.0 Ω的定值电阻，导轨平面处在竖直向下、磁感应强度大小为B＝4.0 T的匀强磁场中．一导体杆ab垂直M、N置于导轨上，其质量为m＝1.0 kg，长度也为L，电阻为r＝1.0 Ω，与导轨的动摩擦因数为μ＝0.2，且跟导轨接触良好．不计导轨电阻，重力加速度g取10 m/s².

(1)若在ab杆上作用一个平行导轨方向的恒力F使其向右运动，恒力大小为F＝10 N，求ab杆可以达到的速度最大值v_m；

(2)若用图乙所示的电动机通过轨绳来水平向右牵引ab杆，也可使ab杆达到(1)中的速度最大值v_m，求电压表的示数U(已知电动机内阻r₁＝5.0 Ω，电压表和电流表示数恒定，且电流表示数为I＝2.0 A，不计电动机的摩擦损耗)；

(3)在(2)中的条件下，可认为ab杆从静止开始经时间t＝1.5 s，位移x＝7.5 m后刚好达到最大速度v_m，求此过程中ab杆上产生的电热．

图K43－10

某同学用如图10-8-7甲所示的电路测量一个电容器的电容,图中R为20 kΩ的电阻,电源电动势为6.0 V,将传感器连接在计算机上,经处理后画出电容器放电的i-t图象如图10-8-7乙所示.

图10-8-7

(1)实验时先将开关S接1,经过一段时间后,当电流表示数为________ μA时表示电容器极板间电压最大.

(2)由i-t图象可知,图象与两坐标轴所围的面积就是电容器放出的电荷量.试根据i-t图象,求该电容器所放出的电荷量Q=________ C;该电容器的电容C=_________ μF(保留两位有效数字).