如圖所示,MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導軌,質量m=0.2kg,電阻r=0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導軌上,勻強磁場的磁感線垂直于導軌平面,導軌左端接阻值R=2Ω的電阻,理想電壓表并接在R兩端,導軌電阻不計.t=0時刻ab受水平拉力F的作用后由靜止開始向右作勻加速運動,ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2.第4s末,ab桿的速度為v=1m/s,電壓表示數(shù)U=0.4V.取重力加速度g=10m/s
2.
(1)在第4s末,ab桿產生的感應電動勢和受到的安培力各為多大?
(2)若第4s末以后,ab桿作勻速運動,則在勻速運動階段的拉力為多大?整個過程拉力的最大值為多大?
(3)若第4s末以后,拉力的功率保持不變,ab桿能達到的最大速度為多大?
(4)在虛線框內的坐標上畫出上述(2)、(3)兩問中兩種情形下拉力F隨時間t變化的大致圖線(要求畫出0-6s的圖線,并標出縱坐標數(shù)值).