11. 如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为
B =1T的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨
MN、
PQ,导轨足够长,间距为
L=0.5m,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直,
ab、
cd为两根相同的、垂直于导轨水平放置的金属棒,电阻均为
R=2Ω,质量均为
m=2kg,与金属导轨平行的水平细线一端固定,另一端与
cd棒的中点连接,细线能承受的最大拉力为
T=0.5N,一开始细线处于伸直状态,两棒均静止,
ab棒在平行导轨的水平拉力的作用下以加速度
a=2m/s
2向右做匀加速直线运动,两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。
(1)求经多长时间细线被拉断?
(2)从
ab棒开始运动到
cd棒刚要运动过程中,流过
cd棒的电量。
(3)若在细线被拉断瞬间撤去水平拉力,求此后电路中产生的焦耳热。