2.
如图,竖直平面内有一宽\(L=1m\)、足够长的光滑矩形金属导轨,电阻不计\(.\)在导轨的上下边分别接有电阻\(R_{1}=3Ω\)和\(R_{2}=6Ω.\)在\(MN\)上方及\(CD\)下方有水平方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,磁感应强度大小均为\(B=1T.\)现有质量\(m=0.2kg\)、电阻\(r=1Ω\)的导体棒\(ab\),在金属导轨上从\(MN\)上方某处由静止下落,下落过程中导体棒始终保持水平与金属导轨接触良好,当导体棒\(ab\)下落到快要接近\(MN\)时的速度大小为\(V_{1}=3m/s.\)不计空气阻力,\(g\)取\(10m/s^{2}\)
![](https://www.ebk.net.cn/tikuimages/8/2018/600/shoutiniao20/14f2a9f0f6b0485507db8c8517356beb.png)
\((1)\)求导体棒\(ab\)快要接近\(MN\)时的加速度大小;
\((2)\)若导体棒\(ab\)进入磁场Ⅱ后,棒中的电流大小始终保持不变,求磁场Ⅰ和Ⅱ之间的距离\(h\).
\((3)\)若将磁场Ⅱ的\(CD\)边界下移,使导体棒\(ab\)刚进入磁场Ⅱ时速度大小变为\(v_{2}=9m/s\),要使棒在外力\(F\)作用下做\(a=3m/s^{2}\)的匀加速直线运动,求外力\(F\)随时间\(t\)变化的关系式.