如图所示,粗细均匀的矩形单匝线圈
abcd固定在滑块上,总质量
M=1 kg,滑块与地面间的动摩擦因数
μ=0.5,线圈
ab边长度
L1=2 m,线圈
ad边长度
L2=1 m,线圈的总电阻
R=2 Ω。滑块的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间的变化关系如下图所示。
t=0时刻滑块处于磁场左边界的左侧某个位置,从该时刻起滑块在外力
F的作用下以速度
v=3 m/s水平向右做匀速直线运动。已知
ab边到磁场下边界的距离
x=0.5 m,
t1=3 s时线圈
ab边恰好完全进入磁场,取
g=10 m/s
2,求:

(1)线圈进入磁场的过程中
a、
b两点间的电势差
Uab;
(2)0~4 s内整个线圈所产生的焦耳热
Q;
(3)0~4 s内外力
F所做的功
WF。