小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距
l=0.50 m,倾角
θ=53°,导轨上端串接一个
R=0.05 Ω的电阻.在导轨间长
d=0.56 m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度
B=2.0 T.质量
m=4.0 kg的金属棒
CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆
GH相连.
CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距
s=0.24 m.一位健身者用恒力
F=80 N拉动
GH杆,
CD棒由静止开始运动,上升过程中
CD棒始终保持与导轨垂直.当
CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使
CD棒回到初始位置(重力加速度
g=10 m/s
2,sin 53°=0.8,不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量).求:

(1)
CD棒进入磁场时速度
v的大小;
(2)
CD棒进入磁场时所受的安培力
FA的大小;
(3)在拉升
CD棒的过程中,健身者所做的功
W和电阻产生的焦耳热
Q.