如圖所示,兩條光滑的金屬導(dǎo)軌相距L=lm,其中MN段平行于PQ段,位于同一水平面內(nèi),NN
0段與QQ
0段平行,位于與水平面成傾角37°的斜面內(nèi),且MNN
0與PQQ
0均在豎直平面內(nèi).在水平導(dǎo)軌區(qū)域和傾斜導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于水平面和斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B
1和B
2,且B
1=B
2=0.5T.a(chǎn)b和cd是質(zhì)量均為m=0.1kg、電阻均為R=4Ω的兩根金屬棒,ab置于水平導(dǎo)軌上,ab置于傾斜導(dǎo)軌上,均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.從t=0時(shí)刻起,ab棒在外力作用下由靜止開(kāi)始沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)(ab棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),且垂直于水平導(dǎo)軌),cd受到F=0.6-0.25t(N)沿斜面向上的力的作用,始終處于靜止?fàn)顟B(tài).不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.(sin37°=0.6)
(1)求流過(guò)cd棒的電流強(qiáng)度I
cd隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系:
(2)求ab棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的速度v
ab隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系;
(3)求從t=0時(shí)刻起,1.0s內(nèi)通過(guò)ab棒的電荷量q;
(4)若t=0時(shí)刻起,l.0s內(nèi)作用在ab棒上的外力做功為W=16J,求這段時(shí)間內(nèi)cd棒產(chǎn)生的焦耳熱Q
cd.