如图甲所示,质量为
m的导体棒
ab垂直放在相距为
l的平行且无限长的金属导轨上,导体棒
ab与平行金属导轨的摩擦因数为
μ,导轨平面与水平面的夹角为
θ,并处于磁感应强度大小为
B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。
R和
Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器连入电路的阻值,不计其他电阻。现由静止释放导体棒,当通过
R的电荷量达到
q时,导体棒
ab刚好达到最大速度。重力加速度为
g。

(1)求导体棒达到最大速度
vm(2)求从释放导体棒到棒达到最大速度时下滑的距离
s(3)若将左侧的定值电阻和滑动变阻器换为水平放置的电容为
C的平行板电容器,如图乙所示,导体棒
ab由静止释放到达到(1)中的速度
vm需要多少时间(用
vm表示最大速度)?