如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感强度大小为B0。导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K,导轨电阻不计。两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2。
(1)若将b棒固定,电键K断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动。此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。求拉力F的大小。
(2)若将a棒固定,电键K闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2。
(3)若将a棒和b棒都固定,电键K断开,使磁感强度从B0随时间均匀增加,经0.1s后磁感强度增大到2B0时a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离h。