如图所示,光滑平行金属导轨水平放置,导轨间距为
L,处于磁感应强度为
B的竖直向上的有界匀强磁场中。金属棒Q放置在导轨上,棒的中点与一水平固定的力传感器连接在一起。质量为
m的金属棒P以速度
v0向右进入磁场区域,两棒始终与导轨垂直且接触良好,两棒未发生碰撞,电阻均为
R,其余部分电阻不计。


(1)求P棒刚进入磁场时所受到的安培力大小和方向;
(2)求P棒刚进入磁场时加速度大小及其发热功率;
(3)试通过推理分析说明P棒进入磁场后加速度和速度的变化情况;
(4)试定性画出P棒进入磁场后的整个运动过程中力传感器读数
F随时间
t的变化曲线。(力传感器受到拉力时读数为正值,受到压力时读数为负值)