如图甲所示,光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道平滑连接。轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计。水平向右的匀强磁场仅分布在水平轨道平面所在区域;垂直于倾斜轨道平面向下,同样大小的匀强磁场仅分布在倾斜轨道平面所在区域。现将两质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端,并同时由静止释放,导体棒cd下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示。(g=10m/s2)求:
(1)导轨平面与水平面间夹角θ;
(2)磁场的磁感应强度B;
(3)导体棒ab对水平轨道的最大压力FN的大小;
(4)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒上产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量q。