如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块K和质量为
m的缓冲车厢。在缓冲车厢的底板上,平行车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨
PQ、
MN。缓冲车的底部还装有电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为
B。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈
abcd,线圈的总电阻为
R,匝数为
n,ab边长为
L。假设缓冲车以速度

与障碍物
C碰撞后,滑块K立即停下,此后线圈与轨道间的磁场作用力使缓冲车厢减速运动,从而实现缓冲,一切摩擦阻力不计。求:

(1)缓冲车缓冲过程最大加速度

的大小;
(2)若缓冲车厢向前移动距离
L后速度为零,则此过程线圈abcd中通过的电量
q和产生的焦耳热
Q;
(3)若缓冲车以某一速度

(未知)与障碍物
C碰撞后,滑块K立即停下,缓冲车厢所受的最大水平磁场力为

。缓冲车在滑块K停下后,其速度
v随位移
x的变化规律满足:

。要使导轨右端不碰到障碍物,则缓冲车与障碍物
C碰撞前,导轨右端
QN与滑块K的
cd边的距离至少多大。