如图所示,间距为

的足够长的平行光滑导轨
MN、
PQ倾斜放置,倾角为

,在导轨顶端连接一阻值为

的定值电阻。质量为

、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

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

求:


金属杆
ab在倾斜导轨上滑行的最大速度

;

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

,求这段时间内定值电阻上产生的焦耳热

。