如图甲所示,间距
的足够长“U”型倾斜导轨倾角
, 顶端连一电阻
;虚线MN的左侧一面积
的圆形区域存在匀强磁场,磁场方向垂直于斜面向下,磁感应强度B大小随时间t变化如图乙所示;虚线MN的右侧区域存在方向垂直于斜面向下、磁感应强度为
匀强磁场。一长也为
, 电阻
的金属棒ab在虚线MN右侧靠近MN,与导轨垂直放置,在
至
, 金属棒ab恰好静止,之后,开始沿导轨下滑,经过足够长的距离到达位置EF,且在到达EF前速度已经稳定,最后停止在导轨上某处。已知EF左侧导轨均光滑,EF右侧导轨与金属棒间的动摩擦因数
, g取
, 不计导轨电阻与其他阻力,
,
。求:
(1)至内流过电阻R的电流和金属棒ab的质量;
(2)金属棒ab到达EF时速度的大小;
(3)金属棒ab通过EF后通过电阻R的电荷量。