6.
如图所示,表面绝缘、倾角\(θ={30}^{0} \)的斜面固定在水平地面上,斜面的顶端固定有弹性挡板,挡板垂直于斜面,并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度\(D=0.40m\)的匀强磁场区域,其边界与斜面底边平行,磁场方向垂直斜面向上,磁场上边界到挡板的距离\(s=0.55m\)。一个粗细均匀,质量\(m=0.10kg\)、总电阻\(R=0.25Ω\)的单匝矩形闭合金属框\(abcd\),放在斜面的底端,其中\(ab\)边与斜面底边重合,\(ab\)边长\(L=0.50m\)。从\(t=0\)时刻开始,线框在垂直\(cd\)边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下,从静止开始运动,当线框的\(ab\)边离开磁场区域时撤去拉力,线框继续向上运动,并与挡板发生碰撞,碰撞过程的时间可忽略不计,且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面,且保持\(ab\)边与斜面底边平行,线框与斜面之间的动摩擦因数\(μ= \dfrac{ \sqrt{3}}{3} \),重力加速度\(g\)取\(10 m/s^{2}\)。
\((1)\)求线框受到的拉力\(F\)的大小;
\((2)\)求匀强磁场的磁感应强度\(B\)的大小;
\((3)\)已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度\(v\)随位移\(x\)的变化规律满足\(v={v}_{0}- \dfrac{{B}^{2}{L}^{2}}{mR}x (\)式中\(v_{0}\)为线框向下运动\(ab\)边刚进入磁场时的速度大小,\(x\)为线框\(ab\)边进入磁场后对磁场上边界的位移大小\()\),求线框在斜面上运动的整个过程中\(ab\)边产生的焦耳热\(Q\)。