某興趣小組為了研究電磁阻尼的原理,設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),水平平行導(dǎo)軌MN、PQ間距L=0.2m,處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,左端連著阻值R=0.1Ω的定值電阻,細(xì)繩繞過(guò)定滑輪一端連接質(zhì)量m=0.1kg、有效電阻也為0.1Ω的導(dǎo)體棒a,另一端連接質(zhì)量也為0.1kg的重物b。導(dǎo)體棒a始終保持水平并垂直于導(dǎo)軌,且與導(dǎo)軌接觸良好,重物b距離地面的高度為h=3m,剛開(kāi)始a、b的初速度均為0,現(xiàn)由靜止釋放重物b,重物b落地前瞬間導(dǎo)體棒a的速度恰好達(dá)到穩(wěn)定,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不考慮摩擦力的影響,取重力加速度大小g=10m/s
2,求:
(1)導(dǎo)體棒a穩(wěn)定的速度v;
(2)導(dǎo)體棒a從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q
R;
(3)導(dǎo)體棒a從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定需要的時(shí)間t。