如图所示,两足够长的平行金属导轨
MN、
PQ相距为
L,导轨平面与水平面的夹角
θ=37°,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。长为
L的金属棒
ab垂直于
MN、
PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好。金属棒的质量为
m、电阻为
R,与导轨间动摩擦因数
μ=0.5,两金属导轨的上端连接一个电阻,其阻值也为
R。现闭合开关,给金属棒施加一个方向垂直于棒且平行于导轨平面向上、大小为
F=3
mg的恒力,使金属棒从静止开始运动,上滑位移
x时速度恰达到最大速度
vm。(重力加速度为
g,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)金属棒刚开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(3)金属棒由静止开始上滑位移
x的过程中,金属棒上产生的焦耳热
Q。