如圖(甲)所示,一個(gè)足夠長(zhǎng)的“U”形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi),MN、PQ兩導(dǎo)軌間寬L=0.50米,一根質(zhì)量為m=0.50kg的均勻金屬導(dǎo)體棒ab靜止在導(dǎo)軌上且接觸良好,abMP恰好圍成一個(gè)正方形。該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。ab棒的電阻為R=0.10Ω,其它各部分電阻均不計(jì)。開始時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度B
0=0.50特。
(1)若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B
0的大小不變,從t=0時(shí)刻開始,給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力,使它做勻加速直線運(yùn)動(dòng),此拉力F的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(乙)所示。
求①勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度及ab棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦力。
②如果已知拉力在前2秒作功29焦,求這2秒內(nèi)通過(guò)ab桿電流的有效值。
(2)若從t=0開始,調(diào)動(dòng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,使其以
的變化率均勻增加,求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間ab棒開始滑動(dòng)?此過(guò)程中通過(guò)ab棒的電量是多少?