18.如圖甲所示,光滑的金屬導軌MN和PQ平行(電阻不計),間距L=1.0m,與水平面之間的夾角α=37°,MP間接有阻值R=5.2Ω的電阻。勻強磁場的磁感應強度B=2.0T,方向豎直向上。質量m=0.5kg,電阻r=0.4Ω,長為1.0m的金屬桿ab垂直導軌放置?,F(xiàn)用和導軌平行的恒力F沿導軌平面向上拉金屬桿ab,使其由靜止開始運動,運動中金屬桿ab始終與導軌垂直,當金屬桿沿導軌向上的位移x=3.8m時達到穩(wěn)定狀態(tài),對應過程的v-t圖像如圖乙所示。取g=10m/s
2,導軌足夠長。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)恒力F的大小;
(2)從金屬桿ab開始運動到剛達到穩(wěn)定狀態(tài)的過程,金屬桿上產生的焦耳熱Q
r;
(3)0~1s內金屬桿ab運動的位移x
1。