15.如圖甲所示,一個(gè)足夠長(zhǎng)的“U”形金屬導(dǎo)軌NMPQ固定在水平面內(nèi),MN、PQ兩導(dǎo)軌間的寬為L(zhǎng)=0.50m;一根質(zhì)量為m=0.50kg、R=0.10Ω的金屬導(dǎo)體棒ab靜止在導(dǎo)軌上且接觸良好,abMP恰好圍成一個(gè)正方形,該軌道平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其他各部分電阻均不計(jì)。開始時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度B
0=0.50T,導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的摩擦因數(shù)為μ=0.2,最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等,重力加速度g=10m/s
2。
(1)若從t=0開始,使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從B
0開始使其以
=0.4T/s的變化率均勻增加,求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間ab棒開始滑動(dòng)。
(2)若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B
0的大小不變,從t=0時(shí)刻開始,給ab棒施加一個(gè)水平向右的拉力,使它做加速度為4m/s
2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),求此拉力F的大小隨時(shí)間t變化關(guān)系。