如图所示,金属导轨
和
,
与
平行且间距为
,所在平面与水平面夹角为
,
、
连线与
垂直,
、
间接有阻值为R的电阻;光滑直导轨
和
在同一水平面内,与
的夹角都为锐角
。均匀金属棒
和
质量均为
,长均为
,
棒初始位置在水平导轨上与
重合;
棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为
(
较小),由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出)。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和
棒的电阻,
棒的阻值为
,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为
。
(1)若磁感应强度大小为B,给 棒一个垂直于 、水平向右的速度 ,在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止, 棒始终静止,求此过程 棒上产生的热量;
(2)在(1)问过程中, 棒滑行距离为 ,求通过 棒某横截面的电荷量;
(3)若 棒以垂直于 的速度 在水平导轨上向右匀速运动,并在 位置时取走小立柱1和2,且运动过程中 棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下 棒运动的最大距离。