如图所示,两条足够长的光滑平行金属导轨所在平面与水平面的夹
θ=

,间距
d=0.5m。导轨处于磁感应强度
B=2T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。导轨上端连接一阻值
R=2Ω的电阻,垂直导放置的质量
m=0.5kg、电阻
r=1Ω的金属棒ab在水平外力
F的作用下沿导轨匀速向下运动,电压表的示数为
U=2V,导轨电阻不计,重力加速度
g取10m/s2,sin

=0.6,cos

=0.8,求:

(1)金属棒的速度大小;
(2)画出金属棒的受力分析图并求出水平外力
F;
(3)金属棒沿导轨下滑
x=1m的过程中,电阻
R上产生的热量。