17. 如图所示,一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上,导轨间距
,左端接有阻值
的电阻,右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道.水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小
。一根质量
,电阻
的金属棒ab垂直放置于导轨上,在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动,当金属棒通过位移
时离开磁场,在离开磁场前已达到最大速度。当金属棒离开磁场时撤去外力F,接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度
处。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数
,导轨电阻不计,棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触,取
。求:
(1)金属棒运动的最大速率
;
(2)金属棒在磁场中速度为
时的加速度大小;
(3)金属棒在磁场区域运动过程中,电阻R上产生的焦耳热.