如图甲所示,足够长的两金属导轨
MN、
PQ水平平行固定,两导轨电阻不计,且处在竖直向上的磁场中,完全相同的导体棒
a、
b垂直放置在导轨上,并与导轨接触良好,两导体棒的电阻均为
R=1Ω,且长度刚好等于两导轨间距
L,两导体棒的间距也为
L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化,当
t=1s时导体棒刚好要滑动。已知
L=2m,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求:

(1)每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及1s内整个回路中产生的焦耳热;
(2)若保持磁场的磁感应强度
B=1T不变,用如图丙所示的水平向左的力
F拉导体棒
a,刚开始一段时间内
a做匀加速直线运动,则一根导体棒的质量为多少?从施加力F开始经过多长
b导体棒开始滑动?
(3)在(2)问条件下在拉力作用时间为4s时,求a,b两棒组成的系统的总动量?