如圖所示,相距為L的兩根豎直的足夠長的光滑導(dǎo)軌MN、PQ,M、P之間接一阻值為R的定值電阻,金屬棒ab質(zhì)量為m,與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處在方向垂直紙面向里水平勻強(qiáng)磁場中,金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計.現(xiàn)讓ab棒由靜止釋放,經(jīng)時間t達(dá)穩(wěn)定狀態(tài),此時ab棒速度為v;
(1)請證明導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中,克服安培力的功率等于電路中的電功率.
(2)若m=0.2kg,L=0.5m,R=lΩ,v=2m/s,棒從開始釋放到穩(wěn)定狀態(tài)過程中流過棒電量為0.5C,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小以及棒從開始到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)下落的高度h.(g取10m/s
2)
(3)接第(2)問,若棒從開始到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所用時間t=2s,求流過電阻R的電流有效值.(結(jié)果可保留根號)