如圖,在一水平面內(nèi)有兩根平行的金屬導(dǎo)軌Nd、Ke,其電阻不計,導(dǎo)軌上有一根金屬棒bc,長L=0.5m,質(zhì)量m=0.1kg,與導(dǎo)軌接觸良好,可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,bc的電阻R=0.2Ω.豎直向上的勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.1T,導(dǎo)軌的右端接有電阻R
0=0.3Ω,導(dǎo)軌左端足夠長.
(1)給棒bc外加一個水平向左的拉力,使其從靜止開始向左作加速度為a=4m/s
2的勻變速直線運動,運動到5s末時,這個拉力為多大?
(2)若把拉力剛作用于靜止的bc棒的時刻取為計時的0時刻,拉力大小變化規(guī)律為F=(2.5×10
-2t+0.5)N,式中t的單位是秒,拉力的方向水平向左,經(jīng)過一段時間,力F對bc棒做功54J,試論證在這段時間內(nèi)電阻R
0上的發(fā)熱量小于32.4J.
(3)在第(2)問的條件下,bc棒的加速度只能是以下兩種情況中一種.請你判斷哪種情況是正確的,并按相應(yīng)要求作答:(不要求寫出作判斷的推理過程)
(Ⅰ)bc的加速度恒定(請求出這個加速度的大。
(Ⅱ)bc的加速度變化(請定性地指出這個加速度的增減情況)