如圖，兩根質量、電阻均相同的金屬棒MN、PQ分別置于光滑的金屬導軌上，導軌水平和傾斜部分均處在垂直于導軌、強度相同的勻強磁場中，傾斜導軌與水平方向的夾角α=37°，不計導軌的電阻，MN與固定在水平導軌上的力傳感器連接。現對PQ施加平行于傾斜導軌的隨時間由0開始逐漸增大的作用力F1，使其在距導軌底端x=3m處由靜止開始運動，棒與導軌始終垂直且接觸良好，電腦顯示MN受到力傳感器水平向右的拉力F2與時間成正比，即F2=0.5t。MN始終保持靜止狀態，重力加速度g取10m/s2。
（1）判斷PQ的運動情況，并說明理由。
（2）判斷F1的方向，并寫出F1的大小與時間t的關系式。
（3）求PQ運動到導軌底端時，速度v的大小。
（4）若PQ運動到底端的過程中，F1做功W=1.5J，則MN產生的焦耳熱Q為多少？
【答案】（1）PQ做勻加速直線運動，理由見解析。
（2）F1的方向為沿著導軌向下，F1的大小與時間t的關系式為F1=0.5t。
（3）PQ運動到導軌底端時，速度v的大小為6m/s。
（4）若PQ運動到底端的過程中，F1做功W=1.5J，則MN產生的焦耳熱Q為0.75J。
（2）F1的方向為沿著導軌向下，F1的大小與時間t的關系式為F1=0.5t。
（3）PQ運動到導軌底端時，速度v的大小為6m/s。
（4）若PQ運動到底端的過程中，F1做功W=1.5J，則MN產生的焦耳熱Q為0.75J。
【解答】
【點評】
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