某同学设计一个发电测速装置,工作原理如图所示,一个半径为
R=0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为
R的金属棒
OA,
A端与导轨接触良好,
O端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为
r=R/3的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为
m=0.5 k
g的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度
B=0.5 T.
a点与导轨相连,
b点通过电刷与
O端相连.测量
a,
b两点间的电势差
U可算得铝块速度.铝块由静止释放,下落
h=0.3 m时,测得
U=0.15 V.(细线与圆盘间没有滑动,金属棒,导轨,导线及电刷的电阻均不计,重力加速度
g=10 m/s
2)

(1)测
U时,与
a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”?
(2)求此时铝块的速度大小;
(3)求此下落过程中铝块机械能的损失.