如图是一种磁动力电梯示意图。在竖直方向有两组很长的平行轨道
PQ、
MN,轨道间有水平方向、交替排列的匀强磁场
B1和
B2,
B1=
B2=1.0T,
B1和
B2的方向相反,两磁场始终竖直向上做匀速直线运动。电梯轿厢固定在如图所示的金属框
abcd内(图中轿厢未画出)并与之绝缘。已知电梯满载时连同金属框的总质量为2.35×10
3kg,所受阻力
f=500N,金属框垂直轨道的边长
Lcd=2.0m,两磁场的竖直宽度均与金属框的高
Lad相同,金属框整个回路的电阻
R=2.0×10
-3Ω,取
g=10m/s
2。假如设计要求电梯满载时能以
v1=3.0m/s的速度匀速上升,求:
(1)图示时刻(
ab边在磁场
B1中,
dc边在磁场
B2中)金属框中感应电流的大小及方向(方向用顺时针或逆时针表示);
(2)磁场向上运动速度
v0的大小;
(3)该电梯满载以速度
v1向上匀速运动时所消耗的总功率。