如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4 Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内.质量为m=0.1 kg,长为L=0.1 m的导体棒ab垂直于导轨,使其从靠近电阻处由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r=1 Ω,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示.(g=10 m/s2).求:
导轨平面与水平面间夹角θ;
磁场的磁感应强度B;
若靠近电阻处到底端距离为20 m,
ab棒在下滑至底端前速度已达10 m/s,
求ab棒下滑的整个过程中,电阻R上产生的焦耳热.