豎直平面內(nèi)有一半徑為r、電阻為R₁、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與距離為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌ME、NF相接，E、F之間接有電阻R₂，已知R₁=12R，R₂=4R．在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場Ⅰ和Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab,從圖中半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，設(shè)平行導(dǎo)軌足夠長．已知導(dǎo)體棒下落r/2時(shí)的速度大小為v₁，下落到MN處時(shí)的速度大小為v₂．
求：
（1）求導(dǎo)體棒ab從A處下落時(shí)的加速度大??；
（2）若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場Ⅱ后棒中電流大小始終不變，求磁場Ⅰ和Ⅱ之間的距離h和R₂上的電功率P₂；
（3）當(dāng)CD邊界在某一位置時(shí)，導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場恰好能做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若再將磁場Ⅱ的CD邊界略微下移，已知此時(shí)導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場Ⅱ時(shí)的速度大小為v₃，要使其在外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a,求所加外力F隨時(shí)間變化的關(guān)系式．

【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；電磁感應(yīng)過程中的能量類問題；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．

【答案】見試題解答內(nèi)容