两根足够长的平行光滑金属导轨
MN、
PQ相距为
d,导轨平面与水平面的夹角
θ=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为
B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,长为
d的金属棒
ab垂直于
MN、
PQ放置于导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为
m、电阻为
R.两金属导轨的上端连接一个阻值也为
R的定值电阻,重力加速度为
g.现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于棒且平行于导轨平面向上、大小为
mg的恒力
F,使金属棒由静止开始运动.求:

(1)金属棒能达到的最大速度
vm;
(2)金属棒达到最大速度一半时的加速度;
(3)若金属棒上滑距离为
L时速度恰达到最大,则金属棒由静止开始上滑4
L的过程中,金属棒上产生的电热
Q0.