(2004?南汇区一模)如图所示,MNPQ是一个足够长的处于竖直平面内的固定的金属框架,框架的宽度为L,电阻忽略不计.ab是一根质量为m,有一定电阻的导体,能紧贴框架无摩擦下滑,整个框架平面处于垂直于框架平面的匀强磁场中,磁感强度为B.当单刀双掷开关S置于1位置时,导体ab恰好静止在框架的某一处.已知电源的电动势为ε,内阻为r.
(1)匀强磁场的方向如何?
(2)当开关S置于2位置时,导体ab由静止开始下落,试写出ab下落运动的分析过程,并用所给的物理量表达ab在下落过程中的最大速度.
(3)ab达到最大速度的1/2时,其加速度大小是多大?此时ab两端的电压为多少?
(4)如果ab由静止开始下落到达到最大速度所用的时间为t,下落高度为h.试推导则该过程中h和t应满足的不等式关系?