20.如圖甲所示,絕緣水平面上固定著兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌PQ、MN,相距為L(zhǎng)=0.5m,ef右側(cè)導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小如圖乙變化,開始ab棒和cd棒鎖定在導(dǎo)軌如圖甲位置,ab棒和cd棒平行,ab棒離水平面高度為h=0.2m,cd棒與ef之間的距離也為L(zhǎng),ab棒的質(zhì)量為m
1=0.2kg,有效電阻R
1=0.05Ω,cd棒的質(zhì)量為m
2=0.1kg,有效電阻為R
2=0.15Ω(設(shè)a、b棒在運(yùn)動(dòng)過程始終與導(dǎo)軌垂直,兩棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì)),在1s末解除對(duì)ab棒和cd棒的鎖定。問:
(1)0~1s時(shí)間段通過cd棒的電流大小與方向;
(2)穩(wěn)定后ab棒和cd棒將以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),試求從解除鎖定到兩棒以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng),ab棒產(chǎn)生的熱量為多少?
(3)ab棒和cd棒速度相同時(shí),它們之間的距離為多大?(保留兩位有效數(shù)字)