3.電磁彈是我國(guó)最新的重大科研項(xiàng)目,原理可用下述模型說明。如圖所示,虛線MN右側(cè)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界無磁場(chǎng)),正方形金屬線框abcd放在光滑水平面上,已知金屬線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng),匝數(shù)為n,總電阻為R,質(zhì)量為m。ab邊在磁場(chǎng)外側(cè)緊靠MN虛線邊界處,在線框上固定一質(zhì)量為M的絕緣負(fù)載物。從t=0時(shí)起磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律是B=B
0+kt(k為大于零的常量),空氣阻力忽略不計(jì)。在t=0時(shí)刻。求:
(1)線框內(nèi)電流的大小及方向;
(2)負(fù)載物的加速度大小及方向。