電磁彈射技術是一種新興的直線推進技術，適宜于短行程發(fā)射大載荷，在軍事、民用和工業(yè)領域具有廣泛應用前景。我國已成功研制出用于航空母艦艦載機起飛的電磁彈射器。它由發(fā)電機、直線電機、強迫儲能裝置和控制系統等部分組成。電磁彈射器可以簡化為如圖所示的裝置以說明其基本原理。電源和一對足夠長平行金屬導軌M、N分別通過單刀雙擲開關K與電容器相連。電源的電動勢E=10V，內阻不計。兩條足夠長的導軌相距L=0.1m且水平放置，處于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面且豎直向下，電容器的電容C=10F．現將一質量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬滑塊垂直放置于導軌的滑槽內，分別與兩導軌良好接觸。將開關K置于a使電容器充電，充電結束后，再將開關K置于b,金屬滑塊會在電磁力的驅動下運動，不計導軌和電路其他部分的電阻，且忽略金屬滑塊運動過程中的一切阻力，不計電容充放電過程中該裝置向外輻射的電磁能量及導軌中電流產生的磁場對滑塊的作用。
（1）在電容器放電過程中，金屬滑塊兩端電壓與電容器兩極間電壓始終相等。求在開關K置于b瞬間，金屬滑塊的加速度的大小a；
（2）求金屬滑塊最大速度v；
（3）a.電容器是一種儲能裝置，當電容兩極間電壓為U時，它所儲存的電能A=CU²/2．求金屬滑塊在運動過程中產生的焦耳熱Q；
b.金屬滑塊在運動時會產生反電動勢，使金屬滑塊中大量定向運動的自由電子又受到一個阻力作用。請分析并計算在金屬滑塊運動過程中這個阻力所做的總功W。