如图所示,固定在水平桌面上平行光滑金属导轨
cd、
eg之间的距离为
L,
d、e两点接一个阻值为
R的定值电阻,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中(磁场范围足够大)。有一垂直放在导轨上的金属杆
ab,其质量为
m、电阻值为
r0在平行导轨的水平拉力
F的作用下做初速度为零的匀加速直线运动,
F随时间
t变化规律为
F=F0+kt,其中
F0和
k为已知的常量,经过
t0时间撤去拉力
F.轨道的电阻不计。求
(1)t0时金属杆速度的大小
v0;
(2)磁感应强度的大小
B;
(3)
t0之后金属杆
ab运动速度大小
v随位移大小
x变化满足:
,试求撤去拉力
F到金属杆静止时通过电阻
R的电荷量
q。