如圖所示,兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌M N、PQ相距為L,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ,導(dǎo)軌電阻不計,質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,圖中定值電阻的阻值也為R,導(dǎo)軌平面處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,且導(dǎo)軌平面垂直于磁場方向.當(dāng)開關(guān)S處于位置1與電源相連時,棒ab恰好能靜止在光滑的導(dǎo)軌上;當(dāng)開關(guān)S處于位置2時,棒ab從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,已知棒沿導(dǎo)軌下滑的位移為x時開始做勻速運動,求:
(1)開關(guān)S處于位置1時,通過棒ab的電流大小;
(2)開關(guān)S處于位置2時,棒ab勻速運動時速度大;
(3)棒ab從靜止開始到下滑位移x的過程中,流過電阻R的電量及R上產(chǎn)生的焦耳熱.