21. 舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究，如图1所示，用于推动模型飞机的动子（图中未画出）与线圈绝缘并固定，线圈带动动子，可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B。开关S 与1接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机加速，飞机达到起飞速度时与动子脱离；此时S 掷向2接通定值电阻 $R _ { 0 } { \mathrm { : } }$ ，同时施加回撤力F，在F和磁场力作用下，动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的v-t图如图2所示，在 $t _ { 1 }$ 至 $t _ { 3 }$ 时间内 $F { = } ( 8 0 0 { - } 1 0 \nu ) \ \mathrm { N } , \ t _ { 3 }$ 时撤去F。已知起飞速度 $\nu _ { 1 } { = } 8 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } , t _ { 1 } { = } 1 . 5 \mathrm { s }$ ，线圈匝数 $n { = } 1 0 0$ 匝，每匝周长l=1m，飞机的质量 $M { = } 1 0 \mathrm { k g }$ ，动子和线圈的总质量 $m { = } 5 \mathrm { k g }$ $R _ { 0 } { = } 9 . 5 \Omega$ ，B=0.1T，不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响，求
（1）恒流源的电流I；
（2）线圈电阻 R；
（3）时刻 $t _ { 3 }$ 。
图1
图2
（1）80A；（2） $R = 0 . 5 \Omega$ ；③ $t _ { \mathrm { } _ { 3 } } = { \frac { { \sqrt { 5 } } + 3 } { 2 } } \mathbf { s }$