2.
如甲图所示,光滑导体轨道\(PMN\)和\(PˈMˈNˈ\)是两个完全一样轨道,是由半径为\(r\)的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成,圆弧轨道与水平轨道在\(M\)和\(Mˈ\)点相切,两轨道并列平行放置,\(MN\)和\(MˈNˈ\)位于同一水平面上,两轨道之间的距离为\(L\),\(PPˈ\)之间有一个阻值为\(R\)的电阻,开关\(K\)是一个感应开关\((\)开始时开关是断开的\()\),\(MNNˈMˈ\)是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为\(B\)的匀强磁场,水平轨道\(MN\)离水平地面的高度为\(h\),其截面图如乙所示。金属棒\(a\)和\(b\)质量均为\(m\)、电阻均为\(R.\)在水平轨道某位置放上金属棒\(b\),静止不动,\(a\)棒从圆弧顶端静止释放后,沿圆弧轨道下滑,若两导体棒在运动中始终不接触,当两棒的速度稳定时,两棒距离\(x=\dfrac{mR\sqrt{2gr}}{2{{B}^{2}}{{L}^{2}}}\),两棒速度稳定之后,再经过一段时间,\(b\)棒离开轨道做平抛运动,在\(b\)棒离开轨道瞬间,开关\(K\)闭合。不计一切摩擦和导轨电阻,已知重力加速度为\(g\)。求:
\((1)a\)棒到达\(M\)点时的速度是多少?两棒速度稳定时,两棒的速度是多少?
\((2)a\)棒离开轨道时速度是多少?
\((3)\)整个过程中,两棒产生的焦耳热分别是多少?