3.
如图,在水平面上固定有圆环形金属轨道和足够长的平行金属直轨道,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,圆形轨道半径为L,O为圆心,平行直轨道间距为L。直轨道用电阻不计的导线分别与圆轨道边缘和圆心O相连。两根完全相同的导体棒P、Q,质量均为m,长度均为L,电阻均为R,导体棒P的一端与圆轨道的圆心O连接,另一端搭在圆轨道上,在外力作用下绕过O点的轴沿顺时针方向以角速度ω匀速转动。导体棒Q垂直轨道放置,开始处于锁定状态。各轨道均光滑且电阻忽略不计,导体棒与轨道接触良好。
(1)导体棒Q处于锁定状态时,求外力维持导体棒P匀速转动的功率P0;
(2)解除锁定后,Q棒开始运动,求运动的最大速度;
(3)若从解除锁定到导体棒Q的速度达到最大速度所经历的时间为t,求这段时间内导体棒Q前进的距离x。