如圖所示,兩根與水平面成θ=30°角的足夠長光滑金屬導軌平行放置,導軌間距為L=1m,導軌底端接有阻值為1Ω的電阻R,導軌的電阻忽略不計.整個裝置處于勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面斜向上,磁感應強度B=1T.現有一質量為m=0.2kg、電阻不計的金屬棒用細繩通過光滑滑輪與質量為M=0.5kg的物體相連,細繩與導軌平面平行.將金屬棒與M由靜止釋放,棒沿導軌運動了2m后開始做勻速運動.運動過程中,棒與導軌始終保持垂直接觸.(取重力加速度g=10m/s
2)求:
(1)金屬棒勻速運動時的速度;
(2)棒從釋放到開始勻速運動的過程中,電阻R上產生的焦耳熱;
(3)若保持某一大小的磁感應強度B
1不變,取不同質量M的物塊拉動金屬棒,測出金屬棒相應的做勻速運動的v值,得到實驗圖象如圖所示,請根據圖中的數據計算出此時的B
1;
(4)改變磁感應強度的大小為B
2,B
2=2B
1,其他條件不變,請在坐標圖上畫出相應的v-M圖線,并請說明圖線與M軸的交點的物理意義.