同一水平面上的两根正对平行金属直轨道MN,M′N′,如图所示放置,两轨道之间的距离l=0.5m。轨道的M M′端之间接一阻值R=0.4Ω的定值电阻,轨道的电阻可忽略不计,N N′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP,N′P′平滑连接,两半圆轨道的半径均为R
0=0.5m,水平直轨道MR,M′R′段粗糙,RN,R′N′段光滑,且RNN′R′区域恰好处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.64T,磁场区域的宽度d=1m,且其右边界与NN′重合,现有一质量m=0.2kg,电阻r=0.1Ω的导体杆ab静止在距磁场左边界s=2m处,在与杆垂直的水平恒力F=2N作用下开始运动,导体杆ab与粗糙导轨间的动摩擦因数μ=0.1,当运动至磁场的左边界时撤去F,结果导体杆ab恰好能通过半圆形轨道的最高点PP′.已知导体杆在运动过程中与轨道始终垂直且接触良好,取g=10m/s
2。

(1)导体杆刚进入磁场时,通过导体杆上的电流大小和方向。
(2)导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量
(3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热。