如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻,空间有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场,质量为m,电阻为r的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好.棒CD在平行于MN向右的水平拉力作用下由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动.求:
(1)导体棒CD在磁场中由静止开始运动过程中拉力F与时间t的关系.
(2)若撤去拉力后,棒的速度v随位移s的变化规律满足v=v
0-cs,(C为已知的常数)撤去拉力后棒在磁场中运动距离d时恰好静止,则拉力作用的时间为多少?
(3)若全过程中电阻R上消耗的电能为Q,则拉力做的功为多少?
(4)请在图中定性画出导体棒从静止开始到停止全过程的v-t图象.图中横坐标上的t
0为撤去拉力时刻,纵坐标上的v
0为棒CD在t
0时刻的速度(本小题不要求写出计算过程)