(2013?南昌二模)如圖所示,OP
1Q
1與OP
2Q
2是位于同一水平面上的兩根金屬導(dǎo)軌,處在沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,長(zhǎng)度相等的導(dǎo)軌OP
1段與OP
2段相互垂直,交于O點(diǎn).導(dǎo)軌的P
1Q
1與P
2Q
2段相互平行,相距為2b.一根質(zhì)量為m的金屬細(xì)桿,在t=0s時(shí)從O點(diǎn)出發(fā),在外力作用下以恒定的速度v沿導(dǎo)軌向右滑動(dòng).在滑動(dòng)的過(guò)程中,桿速度的方向始終保持與導(dǎo)軌的平行段相平行,且與OP
1成45°夾角,桿與導(dǎo)軌有良好的接觸.假定導(dǎo)軌與金屬桿都有電阻,且每單位長(zhǎng)度的電阻都是r.不計(jì)金屬細(xì)桿與軌道之間的摩擦.
(1)金屬桿在正交的OP
1、OP
2導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí),通過(guò)金屬桿中的電流多大?
(2)從開始運(yùn)動(dòng)到t=
過(guò)程中,外力一共做了多少的功?
(3)若控制外力,使金屬桿從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a,試寫出外力隨時(shí)間變化的規(guī)律.