（18分）如圖所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN、M´N´位于同一水平面上，兩軌道之間的距離l=0.50m。軌道的MM´端之間接一阻值R=0.40Ω的定值電阻，NN´端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N´P´平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R₀=0.50m。直軌道的右端處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.64 T的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域的寬度d=0.80m，且其右邊界與NN´重合。現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.20kg、電阻r=0.10Ω的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運動，當(dāng)運動至磁場的左邊界時撤去F，結(jié)果導(dǎo)體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP´。已知導(dǎo)體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.10，軌道的電阻可忽略不計，取g=10m/s²，求：

（1）導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時，通過導(dǎo)體桿上的電流大小和方向；

（2）導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量；

（3）導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱。

如圖所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN、M??N??位于同一水平面上，兩軌道之間的距離l=0.50m，軌道的MM??端之間接一阻值R=0.40Ω的定值電阻，NN??端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N??P??平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R₀=0.50m．直軌道的右端處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.64 T的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域的寬度d=0.80m，且其右邊界與NN??重合．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.20kg、電阻r=0.10Ω的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處．在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運動，當(dāng)運動至磁場的左邊界時撤去F，結(jié)果導(dǎo)體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP??．已知導(dǎo)體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.10，軌道的電阻可忽略不計，取g=10m/s²，求：

（1）導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時，通過導(dǎo)體桿上的電流大小和方向；

（2）導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量；

（3）導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱

如圖所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN、M??N??位于同一水平面上，兩軌道之間的距離 l = 0.50m．軌道的MM′端之間接一阻值R =0.40Ω的定值電阻，NN′端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N′P′平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為 R₀ = 0.50m．直軌道的右端處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.64T的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域的寬度d = 0.80m，且其右邊界與NN′重合．現(xiàn)有一質(zhì)量 m = 0.20kg、電阻 r = 0.10Ω的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界s = 2.0m處．在與桿垂直的水平恒力 F =2.0N的作用下ab桿開始運動，當(dāng)運動至磁場的左邊界時撤去F，結(jié)果導(dǎo)體ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP′．已知導(dǎo)體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù) μ= 0.10，軌道的電阻可忽略不計，取 g = 10m/s²，求：

（1）導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時，通過導(dǎo)體桿上的電流大小和方向；

（2）導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的焦耳熱．    

如圖所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN、M´N´位于同一水平面上，兩軌道之間的距離 l = 0.50m．軌道的MM′端之間接一阻值R =0.40Ω的定值電阻，NN′端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N′P′平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為 R₀= 0.50m．直軌道的右端處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.64T的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域的寬度d = 0.80m，且其右邊界與NN′重合．現(xiàn)有一質(zhì)量 m = 0.20kg、電阻 r = 0.10Ω的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場的左邊界s = 2.0m處．在與桿垂直的水平恒力 F =2.0N的作用下ab桿開始運動，當(dāng)運動至磁場的左邊界時撤去F，結(jié)果導(dǎo)體ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP′．已知導(dǎo)體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)μ= 0.10，軌道的電阻可忽略不計，取 g = 10m/s²，求：

（1）導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時，通過導(dǎo)體桿上的電流大小和方向；

（2）導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的焦耳熱．