5.
如图甲所示,在水平面上固定着两根相距L=20cm、相互平行的无电阻轨道PQ和MN,轨道左端连接一电阻R=0.03Ω.轨道上横置一根质量为m=2×10
-2kg,电阻为r=0.0lΩ的金属棒ab,ab棒
距左端d=20cm,且与轨道间的动摩擦因数为μ=0.5.轨道PQNM处在竖直向上均匀分布的磁场中,若磁感应强度B随时间t按图乙中的规律变化.分析从t=0至金属棒ab开始运动的过程.(g取10m/s
2)
(1)求这一过程金属棒ab中电流的方向和接在电阻R两端电压表的示数U
R.
(2)设棒与轨道间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,求这一过程经历的时间t.