Question

如圖（a）所示，平行長直導軌MN、PQ水平放置，兩導軌間距L=0.5m，導軌左端M、P 間接有一阻值R=0.2Ω的定值電阻，導體棒ab質量m=0.1kg，與導軌間的動摩擦因數μ=0.1，導體棒垂直于導軌放在距離左端為d=1.0m處，導軌和導體棒始終接觸良好，電阻均忽略不計．整個裝置處在范圍足夠大的勻強磁場中，t=0時刻，磁場方向豎直向下，此后，磁感應強度B隨時間t的變化如圖（b）所示，不計感應電流磁場的影響．取重力加速度g=10m/s2．

（1）求t=0時棒所受到的安培力F0；

（2）分析前3s時間內導體棒的運動情況并求前3s內棒所受的摩擦力f隨時間t變化的關系式；

（3）若t=3s時，突然使ab棒獲得向右的速度v0=8m/s，同時垂直棒施加一方向水平、大小可變化的外力 F，使棒的加速度大小恒為a=4m/s2、方向向左．求從t=3s到t=6s的時間內通過電阻的電量q．

Answer 1