如图所示,
MN、
PQ是两根竖直放置的间距为
L的足够长的光滑平行金属导轨,虚线以上有垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ,虚线以下有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ,两磁场区域的磁感应强度均为
B.金属棒
ab质量为
M,电阻为
R,静止放在Ⅰ中导轨上的水平突起上;金属棒
cd质量为
m,电阻也为
R.让
cd在Ⅱ中某处无初速度释放,当
cd下落距离为
h时,
ab恰好对突起没有压力.已知两根金属棒始终水平且与金属导轨接触良好,金属导轨的电阻不计,重力加速度为
g.求:
(1)当
cd下落距离为
h时,通过
ab的电流
I.
(2)当
cd下落距离为
h时,
cd的速度大小
v.
(3)从
cd释放到下落距离为
h的过程中,
ab上产生的焦耳热
Qab.(结果用
B、
L、
M、
m、
R、
h、
g表示)