如圖甲所示,兩根間距L=1.0m、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌ab、cd水平放置,一端與阻值R=2.0Ω的電阻相連。質(zhì)量m=0.2kg的導(dǎo)體棒ef在恒定外力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),已知導(dǎo)體棒與兩根導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力均為f=1.0N,導(dǎo)體棒電阻為r=1.0Ω,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示(取g=10m/s
2)。求:
(1)當(dāng)導(dǎo)體棒速度為v時(shí),棒所受安培力F
安的大?。ㄓ妙}中字母表示);
(2)恒力F和磁感應(yīng)強(qiáng)度B分別為多大;
(3)若ef棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)距離為s=6.9m時(shí),速度已達(dá)v′=3m/s,求此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q
R。