如圖所示,ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=1m,導(dǎo)軌左端連接一個R=3Ω的電阻,一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻值r=1Ω的金屬棒cd垂直地放置導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計,整個裝置放在磁感應(yīng)強度為B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上.現(xiàn)對金屬棒施加4N的水平向右的拉力F,使棒從靜止開始向右運動,求:
(1)金屬棒達(dá)到的最大速度v
M是多少?
(2)當(dāng)金屬棒速度達(dá)到最大速度一半時,金屬棒的加速度多大?
(3)若在金屬棒達(dá)到最大速度的瞬間立即撤去外力F,金屬棒繼續(xù)運動直到停止過程中克服安培力做的功多大?