如图甲所示,足够长光滑金属导轨
MN、PQ处在同一斜面内,斜面与水平面间的夹角
θ=30°,两导轨间距
d=0.2 m,导轨的
N、Q 之间连接一阻值
R=0.9 Ω的定值电阻。金属杆
ab的电阻
r=0.1 Ω,质量
m=20 g,垂直导轨放置在导轨上。整个装置处在垂直于斜面向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度
B=0.5 T。现用沿斜面平行于金属导轨的力
F拉着金属杆
ab向上运动过程中,通过
R的电流
i随时间
t变化的关系图像如图乙所示。不计其它电阻,重力加速度
g取10 m/s
2。
(1)求金属杆的速度
v随时间
t变化的关系式;
(2)请作出拉力
F随时间
t的变化关系图像;
(3)求0~1 s内拉力
F的冲量。