如图所示,电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角
,导轨间距
,所在平面的正方形区域
内存在有界匀强磁场,磁感应强度为
T,方向垂直斜面向上.甲、乙金属杆质量均为
kg、电阻相同,甲金属杆处在磁场的上边界,乙金属杆距甲也为
,其中
m.同时无初速释放两金属杆,此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力
,保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同.且乙金属杆进入磁场后恰能做匀速直线运动,(取
m/s2)
(1)计算乙的电阻
.
(2)以刚释放两杆时作为零时刻,写出从开始到甲金属杆离开磁场的过程中,外力
随时间
的变化关系,并说明
的方向.
(3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量
J,试求此过程中外力
对甲做的功.