如图所示,两根不计电阻的金属导线MN与PQ 放在水平面内,MN是直导线,PQ的PQ
1段是直导线,Q
1Q
2段是弧形导线,Q
2Q
3段是直导线,MN、PQ
1、Q
2Q
3相互平行,M、P间接入一个阻值R=0.25Ω的电阻.一根质量为1.0kg不计电阻的金属棒AB能在MN、PQ上无摩擦地滑动,金属棒始终垂直于MN,整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.金属棒处于位置(I)时,给金属棒一个向右的速度v
1=4 m/s,同时方向水平向右的外力F
1=3N作用在金属棒上使金属棒向右做匀减速直线运动;当金属棒运动到位置(Ⅱ)时,外力方向不变,大小变为F
2,金属棒向右做匀速直线运动,经过时间t=2s到达位置(Ⅲ).金属棒在位置(I)时,与MN、Q
1Q
2相接触于a、b两点,a、b的间距L
1=1 m,金属棒在位置(Ⅱ)时,棒与MN、Q
1Q
2相接触于c、d两点.已知s
1=7.5m.求:
(1)金属棒向右匀减速运动时的加速度大小?
(2)c、d两点间的距离L
2=?
(3)外力F
2的大小?
(4)金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中,电阻R上放出的热量Q=?