如图,一电阻不计、质量为

的导体棒
PQ放置在金属导轨

上,始终与导轨接触良好,金属导轨质量为

且足够长,导轨放在光滑的绝缘水平面上。

构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数

,棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨
bc段长为

,开始时
PQ左侧导轨的总电阻为

,右侧导轨单位长度的电阻为

。以

为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为

。在

时,一水平向左的拉力
F垂直作用在导轨的
bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为

,
g取

。

(1)求回路中感应电动势
E及感应电流随时间变化的表达式。
(2)经过多长时间拉力
F达到最大值,拉力
F的最大值为多少?
(3)某过程中回路产生的焦耳热为

,导轨克服摩擦力做功为

,求导轨动能的增加量。