如图所示,两条相互平行的光滑金属导轨,相距
l=0.2 m,左侧轨道的倾斜角
θ=30°,右侧轨道为圆弧线,轨道端点间接有电阻
R=1.5 Ω,轨道中间部分水平,在
MP、
NQ间有宽度为
d=0.8 m,方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度
B随时间变化如图乙所示。一质量为
m=10 g、导轨间电阻为
r=1.0 Ω的导体棒
a从
t=0时刻无初速释放,初始位置与水平轨道间的高度差
H=0.8 m。另一与
a棒完全相同的导体棒
b静置于磁场外的水平轨道上,靠近磁场左边界
PM。
a棒下滑后平滑进入水平轨道(转角处无机械能损失),并与
b棒发生碰撞而粘合在一起,此后作为一个整体运动。导体棒始终与导轨垂直并接触良好,轨道的电阻和电感不计。求:

(1)导体棒进入磁场前,流过
R的电流大小;
(2)导体棒刚进入磁场瞬间受到的安培力大小;
(3)导体棒最终静止的位置离
PM的距离;
(4)全过程电阻
R上产生的焦耳热。