如图所示,在间距
L=0.2m的两光滑平行水平金属导轨间存在方向垂直于纸面(向内为正)的磁场,磁感应强度为分布沿
y方向不变,沿
x方向如下:

导轨间通过单刀双掷开关S连接恒流源和电容
C=1F的未充电的电容器,恒流源可为电路提供恒定电流
I=2A,电流方向如图所示。有一质量
m=0.1kg的金属棒
ab垂直导轨静止放置于
x0=0.7m处。开关S掷向1,棒
ab从静止开始运动,到达
x3=-0.2m处时,开关S掷向2。已知棒
ab在运动过程中始终与导轨垂直。求:

(提示:可以用
F-
x图象下的“面积”代表力
F所做的功)
(1)棒
ab运动到
x1=0.2m时的速度
v1;
(2)棒
ab运动到
x2=-0.1m时的速度
v2;
(3)电容器最终所带的电荷量
Q。