如图所示,间距为L=1m的足够长的平行光滑导轨
MN、
PQ倾斜放置,倾角为θ=37
0,在导轨顶端连接一阻值为r=1Ω的定值电阻。质量为m=0.5kg、电阻也为
r的金属杆
ab垂直导轨跨放在导轨上,整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场中。让金属杆
ab从图示位置由静止释放,到达
cd位置时达到最大速度,不计导轨电阻,金属杆始终与导轨接触良好,重力加速度为g=10m/s
2求:

(1) 金属杆
ab在倾斜导轨上滑行的最大速度v
m.
(2) 金属杆速度为3m/s时的加速度;
(3) 金属杆
ab在导轨上从开始运动到达到
cd位置的过程中,通过定值电阻的电荷量q=2C,求这段时间内定值电阻上产生的焦耳热.