如图甲所示,两根完全相同的光滑平行导轨固定,每根导轨均由两段与水平面成
θ=30°的长直导轨和一段圆弧导轨平滑连接而成,导轨两端均连接电阻,阻值
R1=
R2=2Ω,导轨间距
L=0.6m.在右侧导轨所在斜面的矩形区域
M1M2P2P1内分布有垂直斜面向上的磁场,磁场上下边界
M1P1、
M2P2的距离
d=0.2m,磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示.
t=0时刻,在右侧导轨斜面上与
M1P1距离
s=0.1m处,有一根阻值
r=2Ω的金属棒
ab垂直于导轨由静止释放,恰好独立匀速通过整个磁场区域,取重力加速度
g=10m/s
2,导轨电阻不计.求:
(1)
ab在磁场中运动速度的大小
v;
(2)在
t1=0.1s时刻和
t2=0.25s时刻电阻
R1的电功率之比;
(3)整个过程中,电路产生的总热量
Q.