光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关

与内阻不计、电动势为

的电源相连,右端与半径为

的两段光滑圆弧导轨相接,一根质量

、电阻

、长为

的导体棒

,用长也为

的绝缘细线悬挂,如图所示,系统空间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度

,当闭合开关

后,导体棒沿圆弧摆动,摆到最大高度时,细线与竖直方向成

角,摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于紧张状态,导轨电阻不计,(不考虑导体棒因切割磁感线产生的微弱的感应电流)

,

.请求解:

(1)匀强磁场的方向及导体棒在摆动过程中所受安培力

;
(2)导体棒在摆动过程中电源的输出功率;
(3)导体棒在摆动到最高点时加速度.