如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd 固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、电阻值为2R,杆与ab、cd 保持良好接触。整个装置放在磁感应强度满足B=B0+ky的非匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆,使导体杆由y=0从静止开始做加速度为的匀加速运动,在金属杆ef上升了h高度的过程中,bc间电阻R产生的焦耳热为Q。重力加速度为,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求:
(1)导体杆上升高度h过程中拉力做的功;
(2)导体杆上升到h时所受拉力F的大小;
(3)导体杆上升到h过程中通过杆的电量。
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