如图所示,在xOy坐标平面内,固定着足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距L=0.5m,在x=0处由绝缘件相连,导轨某处固定两个金属小立柱,立柱连线与导轨垂直,左侧有垂直纸面向外的匀强磁场,右侧有垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B=0.2T;导轨左端与电容C=5F的电容器连接,起初电容器不带电。现将两根质量均为m=0.1kg的导体棒a、b分别放置于导轨左侧某处和紧贴立柱的右侧(不粘连),某时刻起对a棒作用一个向右的恒力F=0.3N,当a棒运动到x=0处时撤去力F,此后a棒在滑行到立柱的过程中通过棒的电量q=1C,与立柱碰撞时的速度v
1=1m/s,之后原速率反弹。已知b棒电阻R=0.4Ω,不计a棒和导轨电阻,求:
(1)小立柱所在位置的坐标xb;
(2)a棒初始位置的坐标xa;
(3)假设b棒穿出磁场时的速度v2=0.3m/s,此前b棒中产生的总热量。