如图所示,相互平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ=30°的绝缘斜面上,相距为L,导轨下端连接一个定值电阻R
1,上端通过开关S(S是闭合的)连接一个定值电阻R
2.导体棒ab放在导轨上靠近下端的位置,与导轨垂直并接触良好.在导轨平面上虚线MN以下的区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场.现对导体棒施加平行导轨向上的恒定拉力F,使它沿导轨先向上加速运动,在到达虚线MN之前,导体棒已经开始做匀速运动,速度大小为
v=.当导体棒到达MN时,立即撤去拉力F,导体棒向上运动一段后又向下滑动,在导体棒再次进入磁场前断开开关S,导体棒进入磁场后又恰好做匀速运动.已知R
1=R
2=R,导体棒的阻值为
r=、质量为m,重力加速度为g,导体棒的起始位置曲到MN的距离为2L,导轨电阻不计.求:
(1)磁感应强度B和拉力F的大小;
(2)导体棒从ab开始运动到回到初始位置ab的过程中电阻R
1产生的热量Q
1;
(3)若在导体棒ab再次进入磁场时没有断开开关S,则导体棒ab将如何运动.