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如圖，質量為的足夠長金屬導軌放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計，質量為的導體棒放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，構成矩形。棒與導軌間動摩擦因數為，棒左側有兩個固定于水平面的立柱。導軌段長為，開始時左側導軌的總電阻為，右側導軌單位長度的電阻為。以為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向左，磁感應強度大小均為。在時，一水平向左的拉力垂直作用于導軌的邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為。

（1）求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式；
（2）經過多少時間拉力達到最大值，拉力的最大值為多少？
（3）某一過程中回路產生的焦耳熱為，導軌克服摩擦力做功為，求導軌動能的增加量。

如圖，質量為的足夠長金屬導軌放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計，質量為的導體棒放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，構成矩形。棒與導軌間動摩擦因數為，棒左側有兩個固定于水平面的立柱。導軌段長為，開始時左側導軌的總電阻為，右側導軌單位長度的電阻為。以為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向左，磁感應強度大小均為。在時，一水平向左的拉力垂直作用于導軌的邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為。

（1）求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式；

（2）經過多少時間拉力達到最大值，拉力的最大值為多少？

（3）某一過程中回路產生的焦耳熱為，導軌克服摩擦力做功為，求導軌動能的增加量。

如圖，質量為的足夠長金屬導軌放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計，質量為的導體棒放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，構成矩形。棒與導軌間動摩擦因數為，棒左側有兩個固定于水平面的立柱。導軌段長為，開始時左側導軌的總電阻為，右側導軌單位長度的電阻為。以為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向左，磁感應強度大小均為。在時，一水平向左的拉力垂直作用于導軌的邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為。

（1）求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式；

（2）經過多少時間拉力達到最大值，拉力的最大值為多少？

（3）某一過程中回路產生的焦耳熱為，導軌克服摩擦力做功為，求導軌動能的增加量。

（14分）如圖，質量為M的足夠長金屬導軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計，質量為m的導體棒PQ放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，PQbc構成矩形。棒與導軌間動摩擦因數為μ，棒左側有兩個固定于水平面的立柱。導軌bc段長為L，開始時PQ左側導軌的總電阻為R，右側導軌單位長度的電阻為R₀。以ef為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向左，磁感應強度大小均為B。在t=0時，一水平向左的拉力F垂直作用在導軌的bc邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為a。

（1）求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式；
（2）經過多長時間拉力F達到最大值，拉力F的最大值為多少？
（3）某過程中回路產生的焦耳熱為Q，導軌克服摩擦力做功為W，求導軌動能的增加量。