(19分) 如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成α角,导轨下端接有阻值为R的电阻,质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k,上端固定,弹簧与导轨平面平行,整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现给杆一沿轨道向下的初速度v0,杆向下运动至速度为零后,再沿轨道平面向上运动达最大速度,大小为v1,然后减速为零,再沿轨道平面向下运动……一直往复运动到静止(导轨与金属杆的电阻忽略不计).试求:
(1)细杆获得初速度瞬间,通过R的电流大小;
(2)当杆速度为v1时离最初静止时位置的距离L1;
(3)杆由初速度v0开始运动直到最后静止,电阻R上产生的焦耳热Q.