如图甲,两光滑平行金属长导轨a、b与水平面间的夹角
θ=30°,相距
L=1.0m,a、b下端连接阻值
R=1.0Ω的电阻,导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一质量
m=0.20kg、阻值
r=0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置,与导轨平行的绝缘细线跨过光滑定滑轮连接金属棒与质量
M=0.30kg的物体,细线处于伸直状态。
t=0时,对物体施加向下的力
F,使物体由静止开始运动,
t1=0.3s时撤去
F,金属棒沿导轨向上滑行的速度
v与时间
t之间的关系如图乙。不计导轨电阻,取重力加速度
g=10m/s
2。求:

(1)0~0.3s内通过导体棒的电荷量
q;
(2)0~0.6s内物体与金属棒机械能的变化量。