5.

如圖所示,平行金屬導軌PQ、MN相距d=2m,導軌平面與水平面夾角α=30°,導軌上端接一個R=6Ω的電阻,導軌電阻不計,磁感應強度B=0.5T的勻強磁場垂直導軌平面向上,一根質量為m=0. 2kg、電阻r=4Ω的金屬棒ef垂直導軌PQ、MN靜止放置,距離導軌底端x
1=3.2m,另一端絕緣塑料棒gh與金屬棒ef平行放置,絕緣塑料棒gh從導軌底端以初速度v
0=10m/s沿導軌上滑并與金屬棒正碰(碰撞時間極短),此后絕緣塑料棒gh沿導軌下滑,金屬棒ef沿導軌上滑x
2=0.5m后停下,在此過程中電阻R上產生的電熱為Q=0.36J,已知兩棒與導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ=
√33,g=10m/s
2,求:
(1)絕緣塑料棒gh與金屬棒ef碰撞前瞬間,絕緣塑料棒的速率;
(2)碰撞后金屬棒ef向上運動過程中的最大加速度;
(3)金屬棒ef向上運動過程中通過電阻R的電荷量.