如图1所示,MN与PQ是两条固定在同一水平面上的平行金属导轨,导轨间距为L,一质量为m、电阻为R、长度也为L的金属杆ab垂直跨接在导轨上,ab杆左侧导轨上安装有电流传感器,导轨左端连接一阻值也为R的定值电阻,导轨电阻不计且足够长。整个导轨处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面(图中未画出)。
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时刻,ab杆在水平拉力F的作用下由静止开始水平向右运动,整个运动过程中,电流传感器的示数i随时间t变化的关系如题15图2所示,ab杆始终与导轨垂直并接触良好。已知ab杆与导轨间的动摩擦因数为
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, 重力加速度为g,求整个运动过程中
(1)通过ab杆的电荷量;
(2)ab杆与导轨间因摩擦产生的热量Q;
(3)水平拉力F的冲量
。
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