如圖,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ固定在一水平面上,兩導軌間距L=0.2m,電阻R=0.4Ω,電容C=2mF,導軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿CD,導軌電阻可忽略不計,整個裝置處于方向豎直向上B=0.5T的勻強磁場中.現(xiàn)用一垂直金屬桿CD的外力F沿水平方向拉桿,使之由靜止開始向右運動.求:
(1)若開關(guān)S閉合,力F恒為0.5N,CD運動的最大速度;
(2)若開關(guān)S閉合,使CD以(1)問中的最大速度勻速運動,現(xiàn)使其突然停止并保持靜止不動,當CD停止下來后,通過導體棒CD的總電量;
(3)若開關(guān)S斷開,在力F作用下,CD由靜止開始作加速度a=5m/s
2的勻加速直線運動,請寫出電壓表的讀數(shù)U隨時間t變化的表達式.