9. (15分)如图1,水平面上固定一个半径为/的金属环,金属杆04电阻为及,
一端固定在圆环中心0,另一端与圆环接触良好.间距为d的平行倾斜长导轨 分别与圆环和圆心0相连.金属杆MV长度为A质量为w,电阻为2i?,垂直放置在倾斜导轨上.圆环处于竖直向下的匀强磁场中,倾斜导轨处于垂直于轨道平面向下的匀强磁场中,两磁场磁感应强度均为5.现固定MV,通过外
力使Od杆绕 <9点按俯视顺时针方向转动,O-2/o 时间内流经M的电流大小随时间变化关系如图
2,已知0-2/c时间内电流的有效值为f忍,忽略
其余电阻和一切摩擦,重力加速度为g.
(1) 比较O、d两点的电势,哪一点高?求04转动的 最大角速度大小;
(2) 0-2&时间内推动04杆的外力需做多少功?
(3) 时刻起将04杆固定,同时解除杆的约束,M下落高度为/z时加速度大小为a,此时速度为 它所能达到的最大速度的一半,求此过程中流过
的电荷量.