兩根水平平行固定的光滑金屬導(dǎo)軌寬為L,足夠長,在其上放置兩根長也為L且與導(dǎo)軌垂直的金屬棒ab和cd,它們的質(zhì)量分別為2m、m,電阻阻值均為R(金屬導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻均可忽略不計),整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中.
(1)現(xiàn)把金屬棒ab鎖定在導(dǎo)軌的左端,如圖甲,對cd施加與導(dǎo)軌平行的水平向右的恒力F,使金屬棒cd向右沿導(dǎo)軌運動,當(dāng)金屬棒cd的運動狀態(tài)穩(wěn)定時,金屬棒cd的運動速度是多大?
(2)若對金屬棒ab解除鎖定,如圖甲,對cd施加與導(dǎo)軌平行的水平向右的恒力F,使金屬棒cd向右沿導(dǎo)軌運動,簡述金屬棒ab和金屬棒cd的運動情況,求出整個電路最終的發(fā)熱功率?
(3)若對金屬棒ab解除鎖定,如圖乙,使金屬棒cd獲得瞬時水平向右的初速度v
0,當(dāng)它們的運動狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定的過程中,金屬棒ab中產(chǎn)生的熱量是多少?