如图,两根足够长的固定的平行光滑金属导轨位于倾角
θ=30°的固定斜面上,导轨上、下端分别接有阻值
R1=15Ω和
R2=15Ω的电阻,导轨自身电阻忽略不计,导轨宽度 L=2m,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度
B=0.5T.质量为
m=0.1kg,电阻
r=0.5Ω的金属棒 ab在较高处由静止释放,金属棒 ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好.当金属棒 ab下滑高度
h =4m 时,速度恰好达到最大值。(
g =10m/s2)求:

(1)金属棒 ab达到的最大速度
vm ;
(2)该过程通过金属棒的电量
q;
(3)金属棒 ab在以上运动过程中导轨下端电阻 R1 中产生的热量。