如图所示,两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道,如图所示放置,间距为
d=1m,在左端斜轨道部分高
h=1.25m处放置一金属杆
a,斜轨道与平直轨道区域以光滑圆弧连接,在平直轨道右端放置另一金属杆
b,杆
a、
b电阻
Ra=2Ω、
Rb=5Ω,在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场,磁感强度
B=2T.现杆
b以初速度
v0=5m/s开始向左滑动,同时由静止释放杆
a,杆
a由静止滑到水平轨道的过程中,通过杆b的平均电流为0.3A;从
a下滑到水平轨道时开始计时,
a、
b杆运动速度-时间图象如图所示(以
a运动方向为正),其中
ma=2kg,
mb=1kg,
g=10m/s
2,求:


(1)杆
a进入水平轨道的速度v
a和杆
a在斜轨道上运动的时间∆t;
(2)杆
a在水平轨道上运动过程中通过其截面的电量q;
(3)在整个运动过程中杆
b产生的焦耳热Q
b。