(2013?虹口區(qū)二模)如圖(甲)所示,光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng),在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個阻值為R的電阻,一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為l的導(dǎo)體棒垂直擱在導(dǎo)軌上a、b兩點(diǎn)間,在a點(diǎn)右側(cè)導(dǎo)軌間加一有界勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面,寬度為d
0,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,設(shè)磁場左邊界到ab距離為d.現(xiàn)用一個水平向右的力F拉導(dǎo)體棒,使它從a、b處靜止開始運(yùn)動,棒離開磁場前已做勻速直線運(yùn)動,與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌電阻不計(jì),水平力F-x的變化情況如圖(乙)所示,F(xiàn)
0已知.求:
(1)棒ab離開磁場右邊界時的速度;
(2)棒ab通過磁場區(qū)域的過程中整個回路所消耗的電能E;
(3)d滿足什么條件時,棒ab進(jìn)入磁場后一直做勻速運(yùn)動;
(4)若改變d的數(shù)值,定性畫出棒ab從靜止運(yùn)動到d+d
0的過程中v
2-x的可能圖線(棒離開磁場前已做勻速直線運(yùn)動).