如图甲所示,
MN、
PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距
L为0.5
m,导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻
R,将一根质量为0.2
kg的金属棒
cd垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒
cd的电阻
r=2Ω,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度
B=2
T.若棒以1
m/
s的初速度向右运动,同时对棒施加水平向右的拉力
F作用,并保持拉力的功率恒为4
W,从此时开始计时,经过2
s后金属棒的速度保持稳定不变,图乙为安培力与时间的关系图象。试问:
(1)金属棒
cd开始运动时其中的电流方向怎样?
(2)金属棒在前2
s内所做的是一种怎样的运动?并说明理由。
(3)2
s后金属棒的速度大小是多少
m/
s?
(4)0~2
s内通过电阻
R的电量约多少
C?
