
如图所示,两足够长平行光滑的固定金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向上,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持良好接触,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒从紧靠NQ处由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值v
m.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的热量;
(3)若将金属棒下滑s的时刻记作t=0,假设此时磁感应强度B
0为已知,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,请推导这种情况下磁感应强度B与时间t的关系式.