如图所示,两条足够长的平行光滑导轨
MN和
PQ之间的宽度为
L,处于同一竖直平面内,
MP间接有阻值为
R的电阻。轻质金属杆
ab长为2
L,紧贴导轨竖直放置并与导轨接触良好,离
a端
处固定有质量为
m的小球(可视为质点),整个装置处于磁感应强度为
B并与导轨平面垂直的匀强磁场中,当
ab杆由静止开始紧贴导轨绕
a端固定轴向右倒下至水平位置时,球的速度为
v。若导轨及金属杆电阻不计,忽略各处的摩擦,重力加速度为
g,则在金属杆
b端即将脱离导轨
MN的瞬间,求:
(1) 小球的速度大小;
(2) 电阻
R的电功率。