16.如圖所示,一對平行的光滑金屬導軌固定在同一水平面內,導軌間距L=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的電阻。一質量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導軌上,整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中,磁場的磁感應強度大小B=0.4T。棒在水平向右的拉力F作用下,由靜止開始以a=2m/s
2的加速度做勻加速直線運動。當棒的位移x=9m時撤去力F,棒繼續(xù)運動一段距離后靜止。若導軌足夠長且電阻不計,棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸。求:
(1)力F撤去前其大小隨時間變化的關系;
(2)撤去力F后電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)撤去力F后金屬棒MN繼續(xù)向前運動的距離。