如图所示,绝缘水平传送带长
L1=3.2m,以恒定速度
v=4m/s顺时针转动,传送带右侧与光滑平行金属导轨平滑连接,导轨与水平面夹角α=37
0,导轨长
L2=16m、间距
d=0.5m,底端接有
R=3Ω的电阻,导轨区域内有垂直轨道平面向下、
B=2T的匀强磁场.一质量
m=0.5kg、长度为
d=0.5m、电阻
r=1Ω的金属杆无初速度地放于传送带的左端,在传送带作用下向右运动,到达右端时能平滑地滑上金属轨道,整个过程中杆始终与运动方向垂直,且杆与轨道接触良好,到达轨道底端时已开始做匀速运动。已知杆与传送带间动摩擦因数
μ=0.5,导轨电阻忽略不计,
g取10m/ s
2(sin37
0=0.6,cos37
0=0.8).求:

(1)杆在水平传送带上的运动时间;
(2)杆刚进入倾斜金属导轨时的加速度;
(3)杆下滑至底端的过程中电阻R中产生的焦耳热.