如图所示,固定的、电阻不计的平行金属导轨与水平面成
θ=53°角,导轨间距为
L=1 m,上端接有电阻
R=3 Ω,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁场强度为
B=1T。质量
m=0.2
kg、电阻
r=2Ω的金属杆垂直放置于导轨上,某时刻开始由静止释放金属杆,经过2s杆刚好匀速下滑。已知杆与金属导轨的动摩擦因数为
μ=0.5,且下滑过程中杆与导轨始终垂直并保持良好接触。
g=10 m/s
2,sin53°=0.8,求:

(1)杆匀速下滑时的速度大小;
(2)前2s内通过电阻
R的电荷量;
(3)前2s内电阻
R上产生的焦耳热。