19.如圖所示,空間存在垂直水平面向下的有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T,平行邊界MN、PQ之間的距離2a=1m。一電阻均勻分布的閉合等腰三角形導(dǎo)線框置于光滑絕緣的水平面上,邊長AC=AD=5a=2.5m,CD=6a=3m,其質(zhì)量m=0.9kg,電阻R=2Ω。初始時等腰三角形導(dǎo)線框的頂點(diǎn)A位于MN上,CD邊平行于PQ。不計導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流對原磁場的影響。
(1)若導(dǎo)線框在垂直于邊界MN方向的水平拉力F的作用下從初始位置以v
0=4m/s的速度勻速向右運(yùn)動,求CD邊進(jìn)入磁場之前,流過CD的電流大小和方向。
(2)在(1)的條件下,求CD邊進(jìn)入磁場之前,力F所做的功W
F以及CD邊所產(chǎn)生的熱量Q
CD。
(3)若導(dǎo)線框不受水平拉力F的作用而是以v
0=4m/s的初速度水平向右滑行,建立以導(dǎo)線框初始位置的A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)、垂直于MN水平向右為正方向的x坐標(biāo)軸,求導(dǎo)線框向右滑行的速度大小v
1與A點(diǎn)坐標(biāo)值x的關(guān)系式。