如图所示,光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L=1 m,与水平夹角为θ=30
0,导轨上端用导线CE连接(导轨和连接线电阻不计),导轨处在磁感应强度为B=0.2T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一根电阻为R=
Ω的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上,棒上有吸水装置P。取沿导轨向下为
轴正方向,坐标原点在CE中点。开始时棒处在
位置(即与CE重合),棒的起始质量不计。当棒开始吸水自静止起下滑,质量逐渐增大,设棒质量的增大与位移
的平方根成正比,即
,其中
=0.01 kg/m
1/2。求:
(1) 在金属棒下滑1 m位移的过程中,流过棒的电荷量是多少?
(2) 猜测金属棒下滑过程中做的是什么性质的运动,并加以证明。
(3) 当金属棒下滑2 m位移时电阻R上的电流有多大?