如圖所示,在豎直平面內(nèi)有間距L=0.2m的足夠長的金屬導(dǎo)軌cd、ef,在c、e之間連接有阻值R=0.05Ω的電阻。虛線PQ下方空間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T、方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量相等的物塊甲和金屬桿乙通過一根不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩相連,跨放在質(zhì)量不計的兩光滑定滑輪兩側(cè)。初始時甲靜止于水平地面上,乙懸于空中并恰好位于磁場邊界PQ上(未進(jìn)入磁場)?,F(xiàn)將乙豎直向上舉高h(yuǎn)=0.2m后由靜止釋放,一段時間后細(xì)繩繃直,甲、乙以大小相等的速度一起運(yùn)動,之后做減速運(yùn)動直至速度減為0。已知運(yùn)動過程中甲、乙均未觸及滑輪,金屬桿與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,金屬桿及導(dǎo)軌的電阻不計,重力加速度大小g取10m/s
2,整個過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為0.2J,求:
(1)物塊甲的質(zhì)量;
(2)金屬桿乙剛進(jìn)入磁場時的加速度大小;
(3)金屬桿乙最終的位置離磁場邊界PQ的距離。