10.
如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为\(θ\)的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻\(.\)导体棒\(a\)和\(b\)放在导轨上,与导轨垂直并良好接触\(.\)斜面上水平虚线\(PQ\)以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场\(.\)现对\(a\)棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的\(b\)棒恰好静止\(.\)当\(a\)棒运动到磁场的上边界\(PQ\)处时,撤去拉力,\(a\)棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时\(b\)棒已滑离导轨\(.\)当\(a\)棒再次滑回到磁场上边界\(PQ\)处时,又恰能沿导轨匀速向下运动\(.\)已知\(a\)棒、\(b\)棒和定值电阻的阻值均为\(R\),\(b\)棒的质量为\(m\),重力加速度为\(g\),导轨电阻不计\(.\)求
\((1)a\)棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,\(a\)棒中的电流强度\(I_{a}\),与定值电阻\(R\)中的电流强度\(I_{R}\)之比;
\((2)a\)棒质量\(m_{a}\);
\((3)a\)棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力\(F\).