
如圖所示,ef、gh為水平放置的足夠長的平行光滑導軌,導軌間距為L=1m,導軌左端連接一個R=3Ω的電阻,一根質量m=0.1kg、電阻值r=1Ω的金屬棒cd垂直地放置導軌上,與導軌接觸良好,導軌的電阻不計,整個裝置放在磁感應強度為B=2T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向上.現對金屬棒施加4N的水平向右的拉力F,使棒從靜止開始向右運動,求:
(1)金屬棒達到的最大速度v
M是多少?
(2)當金屬棒速度達到最大速度一半時,金屬棒的加速度多大?
(3)若在金屬棒達到最大速度的瞬間立即撤去外力F,金屬棒繼續運動直到停止過程中克服安培力做的功多大?