如图所示,质量
m1=0.1kg,电阻
Rl=0.3Ω,长度
l=0.4m的导体棒
ab横放在U型金属框架上.框架质量
m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数
µ=0.2,相距0.4m的
MM’、
NN’相互平行,电阻不计且足够长.
MN电阻
R2=0.1Ω且垂直于
MM’.整个装置处于竖直向上的磁感应强度
B=0.5T的匀强磁场中.垂直于
ab施加
F=2N的水平恒力,
ab从静止开始无摩擦地运动,始终与
MM’、
NN’保持良好接触.当
ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
g取10m/s
2.求:
(1)框架开始运动时导体棒
ab的加速度
a 的大小;
(2)框架开始运动时导体棒
ab的速度
v 的大小;
(3)从导体棒
ab开始运动到框架开始运动的过程中,
MN上产生的热量
Q=0.1J,该过程通过导体棒
ab的电量的大小.