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物理の電磁気の問題ですが(3)の解説がよく分からないので解説していただけますか？

(琉球大)
123 鉛直上向きで磁束密度Bの一様な磁界
L
中に, 十分に長い2本の導線 abと cd が水
平に間隔しだけ隔てて置かれている。 ac 間
には, 抵抗値R の抵抗と起電カEの電池が E-
接続されている。導線 ab, cd間には,これ
らと垂直になるように質量M の導線Lが置
かれている。はじめ, Lは固定されており, Lと導線 ab, cd 間の静止
R
B
d
C
鉛直上方から見た回路

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摩擦係数をμ, 動摩擦係数を μ'とする。重力加速度はgである。R以
外の抵抗や回路を流れる電流がつくる磁界は無視できるとする。
(1) Lが固定されているとき, Lが磁界から受ける力の大きさと向きを
求めよ。
(2) 固定がはずされたとき, Lは滑り出した。 μ が満たす条件を求めよ。
(3) Lが滑り出したのち十分時間が経過すると, Lの速度は一定になる。
このときの電流の大きさ 1,と速さ v。を求めよ。
(4) Lが一定速度で運動しているときに,摩擦によって単位時間当たり
に発生する熱量Qを求めよ。
(5) Lが一定速度で運動しているとき,電池のエネルギーはどのように
消費されるか,20字程度で述べよ。
(筑波大)

123 (1) 流れる電流Iは, オームの法則より I=E/R であり (Lは動いていな
いので単なる導線), 電磁力Fは右向き(a→bの向き)で
- EBL
R
F=IBL
(2) Lが動き出すことからFは最大摩擦力 μMgより大きい。
EBL
->μMg
uく
MgR
EBL
(3) 等速度だから力のつり合いより
Vo
4'Mg =I.BL
1,= Mg
BL
BO
V0BI
R
Io
キルヒホッフの法則より
E-Uo Bl = RI。
EBl - μ'MgR
B'T?
E
動摩擦力
電磁力
Uo
(4)(摩擦熱) = (動摩擦力)× (滑った距離)であり,単位時間(1s間)には vo[m]
e'Mg
B'T?
だけ滑るから
Q=μ'Mg·us=
(EBl-μ'MgR)
(5) 摩擦熱と抵抗でのジュール熱として消費される。(22字)
4'MgE
Bl
電磁誘導では
エネルギー保
存にも注意を
実際に,電池の供給電力P は
P=EI。
ミ
μ'Mg
2
R での消費電力 Qaは QR=RI, =R
BL
確かに P=Q+ QR となっている。エネルギー保存則を考えるとき, 連続的に続く
現象に対しては, 単位時間あたりで扱うことが多い。