如图所示,
abcd为质量
m的U形导轨,
ab与
cd平行,放在光滑绝缘的水平面上,另有一根质量为
m的金属棒
PQ平行
bc放在水平导轨上,
PQ棒右边靠着绝缘竖直光滑且固定在绝缘水平面上的立柱
e、f,U形导轨处于匀强磁场中,磁场以通过
e、f的
O1O2为界,右侧磁场方向竖直向上,左侧磁场方向水平向左,磁感应强度大小都为
B, 导轨的
bc段长度为
L, 金属棒
PQ的电阻
R, 其余电阻均可不计,金属棒
PQ与导轨间的动摩擦因数为
μ, 在导轨上作用一个方向向右,大小
F=mg的水平拉力,让U形导轨从静止开始运动,若导轨从开始运动到达到最大速度
υm的时间为t。设导轨足够长。求: