如图所示,水平轨道与半径为

的半圆弧形轨道平滑连接于S点,两者均光滑且绝缘,并安装在固定的竖直绝缘平板上。在竖直平板上、下侧面各有一块正对水平金属板

,两板间距为

,半圆轨道的最高点

、最低点

及

板右侧边缘点在同一竖直线上。装置左侧有一半径为

的水平金属圆环,圆环平面区域内存在竖直向下的、磁感应强度大小为

的匀强磁场,一根长度略大于

的金属杆一端置于圆环上,另一端与过圆心

的竖直的转轴连接,转轴带动金属杆转动,在圆环边缘和转轴处引出导线分别与

连接,图中电阻阻值为

,不计其它电阻。右侧水平轨道上有一带电量为

、质量为

的小球1以速度

向左运动,与水平轨道上静止的、质量也为

的不带电小球2发生碰撞后,粘合在一起共同向左运动,小球及粘合体均看作质点,碰撞过程没有电荷损失。设

板间正对区域才存在电场,重力加速度为

。

(1)求小球1与2碰撞后粘合体的速度大小

;
(2)若金属杆转动的角速度为

,求定值电阻

消耗的电功率

;
(3)要使两球碰后的粘合体能从半圆轨道的最低点

做圆周运动到最高点

,且粘合体恰能过最高点

,求金属杆转动的角速度.