如图所示,两根足够长的直金属导轨
MN、
PQ平行放置在倾角为

的绝缘斜面上,两导轨间距为

、
P两点间接有阻值为
R的电阻

一根质量为
m的均匀直金属杆
ab放在两导轨上,并与导轨垂直

整套装置处于磁感应强度为
B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下

导轨和金属杆的电阻可忽略

让
ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.


由
b向
a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出
ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;

在加速下滑过程中,当
ab杆的速度大小为
v时,求此时
ab杆中的电流及其加速度的大小,

从加速下滑过程中到
ab杆的速度大小为
v时,
R产生的热量为
Q。求
ab杆沿斜面下滑的位移
S。