如图甲所示,两条相距L=1m的水平粗糙导轨左端接一定值电阻。T=0s时,一质量m=1kg、阻值r=0.5
的金属杆,在水平外力的作用下由静止开始向右运动,5s末到达MN,MN右侧为一匀强磁场,磁感应强度B=1T,方向垂直纸面向内。当金属杆到达MN后,保持外力的功率不变,金属杆进入磁场,8s末开始做匀速直线运动。整个过程金属杆的v-t图象如图乙所示。若导轨电阻忽略不计,杆和导轨始终垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数
=0.5,重力加速度
。试计算:
(1)进入磁场前,金属杆所受的外力F;
(2)金属杆到达磁场边界MN时拉力的功率;
(3)电阻的阻值R;
(4)若前8s金属杆克服摩擦力做功127.5J,试求这段时间内电阻R上产生的热量。