两根相距为

的金属直角导轨如图甲所示放置,水平部分处在同一水平面内且足够长,竖直部分长度

,下端由一电阻连接,定值电阻阻值

.质量

、电阻

的金属棒

与水平部分导轨垂直接触,棒与导轨之间的动摩擦因数为

,导轨电阻不计整个装置处于磁感应强度大小为

,方向水平向右的匀强磁场中,此磁场垂直于竖直轨道平面,磁感应强度

随时间

的变化关系如图乙所示,

后磁场不再变化

时给棒

一水平向左的初速度

,

时

的速度减小为零.则:

(1)判断初始时刻流过

棒的电流方向;
(2)

内感应电流的平均值;
(3)

内

棒克服摩擦力做的功;
(4)前

内安培力对

棒的冲量的大小.