8.
如图甲所示,质量均为m=1kg、电阻均为R=0.5Ω的导体棒MN、PQ放在间距L=1m,电阻不计的水平金属导轨abcd上,与导轨接触良好,两导体棒与导轨垂直.棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.6,以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场方向水平向左,两侧磁场的磁感应强度大小相等.在t=0时,一水平向右的拉力F垂直作用在导体棒MN上,使导体棒MN由静止开始向右做匀加速直线运动,水平拉力F随时间t变化的关系图线如图乙所示,取重力加速度g=10m/s
2.
(1)求磁感应强度B的大小和导体棒MN的加速度大小.
(2)从t=0开始计时,一段时间内导体棒MN克服摩擦力做功W=12J,求该段时间通过导体棒PQ的电荷量.
(3)当导体棒MN到达边界ef时,导体棒PQ恰好对导轨无压力,此时撤除外力F,最终导体棒MN停在导体棒PQ位置处,整个运动过程中,电路产生的焦耳热为
×10
3J,求外力F做的功.