如图所示.质量为m的U型金属框.静放在倾角为θ的粗糙绝缘斜面上.与斜面间的动摩擦因数为μ.且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,MM′.NN′边相互平行.相距L.电阻不计且足够长,底边MN垂直于MM′.电阻为r,光滑导体棒ab电阻为R.横放在框架上,整个装置处于垂直斜面向上.磁感应强度为B的匀强磁场中.在沿斜面向上与ab垂直的拉力作用下答案解析

如图所示，质量为m的U型金属框，静放在倾角为θ的粗糙绝缘斜面上，与斜面间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力；MM′、NN′边相互平行，相距L，电阻不计且足够长；底边MN垂直于MM′，电阻为r；光滑导体棒ab电阻为R，横放在框架上；整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。在沿斜面向上与ab垂直的拉力作用下，ab沿斜面向上运动。若导体棒ab与MM′、NN′始终保持良好接触，且重力不计。则：

（1）当导体棒ab速度为v₀时，框架保持静止，求此时底边MN中所通过的电流I₀，以及MN边所受安培力的大小和方向。

（2）当框架恰好将要沿斜面向上运动时，通过底边MN的电流I多大？此时导体棒ab的速度v是多少？

如图所示，质量为m的U型金属框，静放在倾角为θ的粗糙绝缘斜面上，与斜面间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力；MM′、NN′边相互平行，相距L，电阻不计且足够长；底边MN垂直于MM′，电阻为r；光滑导体棒ab电阻为R，横放在框架上；整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。在沿斜面向上与ab垂直的拉力作用下，ab沿斜面向上运动。若导体棒ab与MM′、NN′始终保持良好接触，且重力不计。则：

（1）当导体棒ab速度为v₀时，框架保持静止，求此时底边MN中所通过的电流I₀，以及MN边所受安培力的大小和方向。

（2）当框架恰好将要沿斜面向上运动时，通过底边MN的电流I多大？此时导体棒ab的速度v是多少？

如图所示，质量为m的U型金属框，静放在倾角为θ的粗糙绝缘斜面上，与斜面间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力；MM′、NN′边相互平行，相距L，电阻不计且足够长；底边MN垂直于MM′，电阻为r；光滑导体棒ab电阻为R，横放在框架上；整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。在沿斜面向上与ab垂直的拉力作用下，ab沿斜面向上运动。若导体棒ab与MM′、NN′始终保持良好接触，且重力不计。则：

(1)当导体棒ab以速度v₀匀速时，框架保持静止，求此时ab两端的电压以及作用在ab上的拉力大小。

(2)当框架恰好将要沿斜面向上运动时，导体棒ab的速度v是多少？

(3)在第（1）问中，为使导体棒ab没有电流，可让磁感应强度大小随时间发生变化。设t=0时的磁感应强度大小为B₀，ab与MN相距d₀，请写出磁感应强度大小随时间变化的表达式。