22.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L=0.2m,長為2d,d=0.5m,上半段d導(dǎo)軌光滑,下半段d導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=
,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ=30°.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5T,方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m=0.2kg的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放,在粗糙的下半段一直做勻速運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直,接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R=3Ω,導(dǎo)體棒的電阻為r=1Ω,其他部分的電阻均不計(jì),重力加速度取g=10m/s
2,求:
(1)導(dǎo)體棒到達(dá)軌道底端時(shí)的速度大??;
(2)導(dǎo)體棒進(jìn)入粗糙軌道前,通過電阻R上的電量q;
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。