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如圖19所示，在磁感應強度為B的水平方向的勻強磁場中豎直放置兩平行導軌，磁場方向與導軌所在平面垂直。導軌上端跨接一阻值為R的電阻（導軌電阻不計）。兩金屬棒a和b的電阻均為R，質量分別為m_a=2×10^－2Kg和m_b=1×10^－2Kg，它們與導軌相連，并可沿導軌無摩擦滑動。閉合開關S，先固定b，用一恒力F向上拉a，穩定后a以v₁=10m/s的速度勻速運動，此時再釋放b，b恰好能保持靜止，設導軌足夠長，取g=10m/s²。

（1）求拉力F的大小；

（2）若將金屬棒a固定，讓金屬棒b自由下滑（開關仍閉合），求b滑行的最大速度v₂；

（3）若斷開開關，將金屬棒a和b都固定，使磁感應強度大小從B隨時間均勻增加，經0.1s后磁感應強度增到2B時，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求兩金屬棒間的距離h。

如圖19所示，在磁感應強度為B的水平方向的勻強磁場中豎直放置兩平行導軌，磁場方向與導軌所在平面垂直。導軌上端跨接一阻值為R的電阻（導軌電阻不計）。兩金屬棒a和b的電阻均為R，質量分別為m_a=2×10^－2Kg和m_b=1×10^－2Kg，它們與導軌相連，并可沿導軌無摩擦滑動。閉合開關S，先固定b，用一恒力F向上拉a，穩定后a以v₁=10m/s的速度勻速運動，此時再釋放b，b恰好能保持靜止，設導軌足夠長，取g=10m/s²。

（1）求拉力F的大小；

（2）若將金屬棒a固定，讓金屬棒b自由下滑（開關仍閉合），求b滑行的最大速度v₂；

（3）若斷開開關，將金屬棒a和b都固定，使磁感應強度大小從B隨時間均勻增加，經0.1s后磁感應強度增到2B時，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求兩金屬棒間的距離h。

如圖19所示，在磁感應強度為B的水平方向的勻強磁場中豎直放置兩平行導軌，磁場方向與導軌所在平面垂直。導軌上端跨接一阻值為R的電阻（導軌電阻不計）。兩金屬棒a和b的電阻均為R，質量分別為m_a=2×10^－2Kg和m_b=1×10^－2Kg，它們與導軌相連，并可沿導軌無摩擦滑動。閉合開關S，先固定b，用一恒力F向上拉a，穩定后a以v₁=10m/s的速度勻速運動，此時再釋放b，b恰好能保持靜止，設導軌足夠長，取g=10m/s²。

（1）求拉力F的大小；

（2）若將金屬棒a固定，讓金屬棒b自由下滑（開關仍閉合），求b滑行的最大速度v₂；

（3）若斷開開關，將金屬棒a和b都固定，使磁感應強度大小從B隨時間均勻增加，經0.1s后磁感應強度增到2B時，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求兩金屬棒間的距離h。