(16分)如图甲所示,足够长的平行金属导轨
MN、
PQ固定在同一水平面上,两导轨间距为
L,
MP间连有电阻
R,导轨上停放一质量为
m、电阻为
r的金属杆
ab,导轨电阻忽略不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,从0时刻起对
ab施一水平向右的恒定拉力作用,
t2时刻
ab达最大速度
v0,以后撤去拉力,
ab杆向右运动的
v-t图象如图乙所示,图中斜向虚线为过原点速度图线的切线。已知
ab杆与导轨间动摩擦因数为
μ,重力加速度为
g。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度
B;
(2)
t2时刻回路的电功率
P;
(3)
ab运动过程回路中产生的焦耳热
Q。
