如图(a)所示,一个足够长的“门”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的宽度为L=0.50m.一根质量为m=0.50kg的均匀金属导体棒ab横跨在导轨上且接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该导轨平面处在磁感强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为fm=1.0N,ab棒的电阻为R=0.10Ω,其他各部分电阻均不计.开始时,磁感强度B0=0.50T. (1)若从某时刻(t=0)开始,调节磁感强度的大小使其以 的变化率均匀增加.问经过多少时间ab棒开始滑动? (2)若保持磁感强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力F,使它以a=4.0m/s2的加速度匀加速运动.请推导出拉力F的大小随时间t变化的函数表达式,并在图(b)中作出拉力F随时间t变化的F-t图线. |