如圖所示,兩根足夠長的金屬導軌MNP和EFQ頂角彎折成90°角后平行固定放置,形成左右兩導軌平面,左導軌(光滑)平面與水平面的夾角θ1=37°,右導軌平面與水平面的夾角θ2=53°,兩導軌相距L=0.2m,電阻不計。質量相等、電阻均為R=0.1Ω的金屬桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路,虛線以下存在有理想邊界的勻強磁場,磁場垂直于左側導軌平面向上,磁感應強度大小B=2.0T。將金屬桿ab鎖定在磁場中,金屬桿cd從左側磁場外距離磁場邊界x1=0.75m處由靜止釋放,進入磁場后恰好做勻速直線運動,已知sin37°=0.6,重力加速度大小g=10m/s2。
(1)求金屬桿cd的質量m;
(2)若金屬桿cd從磁場外距離磁場邊界x2=0.4m處由靜止釋放,進入磁場后通過回路某截面的電荷量q=1.2C時開始勻速運動,求在此過程中金屬桿ab中產生的電熱Q;
(3)當金屬桿cd勻速運動時,將金屬桿ab鎖定解除,金屬桿ab恰好處于靜止,已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,求金屬桿ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ。
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